见证历史的时刻到了：宇宙黑洞真面目首次公开

钛媒体快讯 | 4月10日消息：“第一张黑洞照片来啦！”北京时间2019年4月10日21时，在美国华盛顿、中国上海和台北、智利圣地亚哥、比利时布鲁塞尔、丹麦灵比和日本东京将同时召开新闻发布会，公布人类历史上首张黑洞照片。

早在1915年，爱因斯坦发表广义相对论，最先预言了黑洞的存在。据广义相对论，黑洞具有的超强引力使得光也无法逃脱它的势力范围，该势力范围称作黑洞的半径或称作事件视界（event horizon）。

100多年后的今天，人类有望第一次“亲眼目睹”黑洞真容。对此，有学者感叹：“我们是何其幸运，将成为这宇宙中第一批亲眼看到黑洞的碳基生物。”

全球一共60多个研究机构参与了研究，其中包括中国科学院下属的上海天文台、云南天文台等机构，以及华中科技大学、南京大学、中山大学、北京大学、中国科学院大学、台湾大学等高校。这也是中国上海和台北两地联合举办新闻发布会的原因。

“我们捕获到了黑洞的首张照片”，来自天体物理中心|哈佛大学及史密松宁学会的EHT项目主任Sheperd S. Doeleman说,“这是一项由200多位科研人员组成的团队完成的非凡的科研成果。”

黑洞是一种被极度压缩的宇宙天体，在一个很小的区域内包含着令人难以置信的质量。这种天体的存在以极端的方式影响着周围的环境，让时空弯曲，并将周围的气体吸引进来。在此过程中，气体的引力能转化成热能， 因此气体的温度变得很高，会发出强烈的辐射。

参与此次国际联合观测项目的中科院上海天文台副台长、研究员沈志强介绍，“事件视界望远镜”是由国际上可以工作在230GHz或更高频率的亚毫米波射电望远镜所组成的VLBI（甚长基线干涉）阵列，目前包括分布在全球六个地方的8个射电望远镜（阵）：南极的SPT、智利的ALMA（阵）和APEX、墨西哥的LMT、美国亚利桑那的SMT、美国夏威夷的JCMT和SMA（阵）和西班牙的30米IRAM。

天马望远镜的最高工作频率是43GHz，因此不在“事件视界望远镜”之列。“但是，天马望远镜与日韩射电望远镜组成的东亚VLBI网在此次‘事件视界望远镜’观测前后开展了大量的22GHz和43GHz成图监测，就目前已完成的观测来看，天马望远镜的作用非常明显。这些观测与其它的地面红外、空间X射线和伽玛射线卫星同期的观测，共同构成了对该超大质量黑洞的多波段协同观测研究。”可见，在“事件视界望远镜”潜心为黑洞“拍照”时，天马望远镜也对黑洞投去了专心致志的凝视，使人们又对黑洞多了一分了解。

黑洞一旦形成，就会在周围形成一个界面，这个界面被称作“事件视界”（event horizon），也就是此次望远镜的名字。中科院上海天文台左文文博士解释说，它就像一堵无形的墙将内部被高度扭曲的时空和外界时空隔离开，该界面以内的物质都无法逃离，即使光也不例外。

那么，给黑洞“拍照”究竟是拍什么呢？

答案是黑洞的“阴影”。2000年，天文学家们基于广义相对论下的光线追踪程序，首次模拟出银河系中心黑洞人马座A*在无线电波段上“看”起来的样子。根据其模拟结果，天空平面会被一个名为黑洞“视边界”的圆环一分为二。一边是在视边界圆环以内的光子，只要在视界面以外就能逃离黑洞，但受到很强的引力作用，亮度低；一边是在视边界圆环以外的光子，能绕着黑洞绕转多圈，积累的亮度足够高。于是，我们就会看到在视边界内侧的亮度明显更弱环。

“事件视界望远镜”对银心超大质量黑洞人马座A*的首度“拍照”，是一项大规模的国际合作研究，目前世界上该领域的几乎所有研究人员，都不同程度地参与其中。沈志强透露：“我们也参与了事件视界望远镜之一的位于夏威夷莫纳克亚山上的东亚天文台15米望远镜（JCMT）的观测运行。”

位于银河系中心的超大质量黑洞人马座A*，一直是黑洞研究的最佳对象，因为它是从地球上望去最大的黑洞。早在2005年，沈志强领衔的国际天文研究小组，首次将黑洞人马座A* “锁定”在1.5亿公里直径的区域内。

“视界望远镜”的照片公布后，天文学家不但有机会比对他们的模拟与现实有多大差异，而且还将通过这张照片，获得大量与奇点周围极端引力环境物理学规律有关的无价数据。

（钛媒体编辑赫婧综述自新浪科技、中国科学院上海天文台）

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