科学家发布首张黑洞照片 两岸科学家参与其中

2019-04-10
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美国国家科学基金会4月10日召开有关黑洞观测进展的新闻发布会,宣布科学家们已经看到了曾认为无法看到的黑洞,并首次拍下了照片。(记者林坪摄)
美国国家科学基金会4月10日召开有关黑洞观测进展的新闻发布会,宣布科学家们已经看到了曾认为无法看到的黑洞,并首次拍下了照片。(记者林坪摄)
Photo: RFA

全球科学家对黑洞的观测取得重大进展。4月10日,“黑洞事件视界望远镜”(Event Horizon Telescope, EHT)项目发布了首张黑洞的图像。中国大陆和台湾的科学家们也参与了这一项目的研究。

美东时间4月10日上午9点,美国国家科学基金会(NSF)在位于华盛顿的国家记者俱乐部(National Press Club)召开新闻发布会,公布全球科学家通过“黑洞事件视界望远镜”(EHT)合作项目对黑洞观测的首次成果。这个新闻发布会在全球7个城市同步举行,包括上海和台北。

“事件视界望远镜”项目主任谢泼德•杜尔曼(Sheperd Doeleman)在当天的发布会上宣布,科学家们已经看到了曾认为无法看到的黑洞,并拍下了照片。

天文望远镜观测到的黑洞图像(美国国家科学基金会提供)
天文望远镜观测到的黑洞图像(美国国家科学基金会提供)

“2017年4月,‘事件视界望远镜’的所有接收器调转方向,瞄准距离我们5500万光年的梅西耶87(M87)星系,该星系的中心有一个超大质量的黑洞。我们很高兴今天能够向大家报告,我们已经看到了曾认为无法看到的东西。我们已经看到黑洞,并拍了一张照片。”

黑洞是一个全暗的天体,由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽后,发生引力坍缩而形成。黑洞质量大、引力场强、弯曲时空,就连传播速度极快的光子也无法从黑洞中逃逸。黑洞的周围被称作事件视界,标志着无法返回的临界点。

星期三公布的M87星系黑洞照片显示,黑洞核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。科学家们认为,该黑洞质量约为太阳的65亿倍。

这是人类首次获得黑洞存在的视觉证据,符合此前科学家的理论推测和模拟图像,也令爱因斯坦的广义相对论再次得到了证实。

美国国家科学基金会主任弗兰斯•科尔多瓦(France Córdova)在当天的发布会上表示,对黑洞观测的突破,是全球科学界紧密合作的成果。

“如果没有各机构间的合作,没有数十名科学家和工程师的贡献、以及持续的资金投入,‘事件视界望远镜’项目是不可能实现的。”

全球20多个国家、60多个研究机构的200多名科学家参与了“事件视界望远镜”项目,历时10多年,使用超长基线干涉测量技术,通过分布在全球五大洲的8台射电望远镜同步观测,创建了一个相当于地球本身大小的虚拟望远镜,并经过后期的数据分析,成功捕获首张黑洞的影像。

台湾中央研究院天文所研究员陈明堂博士在4月10日的发布会后向本台记者介绍说,在对黑洞的观测中,台湾投入了很多的人力和资源,还在北极专门建了一个格陵兰望远镜。

“我们台湾部分,在这次共8个天文台里面,我们参加了3个天文台(的观测)。我们现在的科学家大约有10个人左右,从一开始就参与这个计划了。”

中国科学院上海天文台的科学家江悟博士在星期三的发布会现场向本台介绍说,在中国大陆,包括上海天文台在内的十多家单位的科研人员,参与了“事件视界望远镜”项目观测、技术、理论、数据模拟、论文发表等各个环节。由于中国目前还没有符合“事件视界望远镜”项目标准的射电望远镜,中国主要是出人、出资,支持东亚天文台位于夏威夷大岛的望远镜以及格陵兰望远镜的运行,参与合作。

“EHT对观测频率有一个标准,1.3毫米波段的望远镜,我们国内还没有。现在正在筹划中,准备建一个60米级口径亚毫米波的望远镜。”

根据陈明堂博士和江悟博士的介绍,参与“事件视界望远镜”合作项目的科学家们,其实每年只有10天的时间,可以观测黑洞。因为分布在南、北半球各地的望远镜需要协调观测时间,做到同步观测。而且,对黑洞的观测,需要稳定、干燥的气候条件。所以每年只有4月份前后的一段时间,可供科学家们在全球共同观测黑洞。

(记者:林坪 责编:申铧) 网编:郭度

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