尹穎堯

2019年4月10日21點整，天文學家召開全球新聞發(fā)布會，公布首次直接拍攝到黑洞的照片。

事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope， EHT）是一個以觀測星系中心超大質(zhì)量黑洞為主要目標的計劃。2012年，天文學家于美國亞利桑那州首次正式舉辦EHT會議，確立計劃的科學目標、技術(shù)計劃和組織架構(gòu)等。該計劃借助分布在世界多地的8個射電望遠鏡聯(lián)合觀測同一目標源并記錄下數(shù)據(jù)，形成口徑等效于地球直徑的虛擬望遠鏡。EHT借此檢驗愛因斯坦廣義相對論在黑洞附近的強引力場下是否會產(chǎn)生偏差、研究黑洞的吸積盤及噴流、探討事件視界存在與否，并發(fā)展基本黑洞物理學。國內(nèi)外不少高校參與了這項研究。

China Campus

參與項目的中方科學家合影

夏威夷大學《News》

Hi，Powehi

EHT散布世界各地的8座電波望遠鏡共同形成與地球直徑等效口徑的虛擬數(shù)組式望遠鏡，其中2座就位于夏威夷毛納基休眠火山上。EHT天文學家們認為，夏威夷對EHT計劃有重要貢獻，因此以夏威夷語給首度曝光的黑洞命名。

夏威夷大學希洛分校夏威夷語專家木村（Larry Kimura）教授給黑洞取名“Pōwehi”，意指“無限創(chuàng)造的黑暗源泉”，它取自18世紀的夏威夷語吟唱調(diào)Kumulipo，描述著夏威夷在深不可測的黑暗中誕生。這個概念在Kumulipo頌歌中被多次強調(diào)。

伊利諾伊大學《The Daily Illini》

黑洞是旋轉(zhuǎn)的

美國伊利諾伊大學工程學教授查爾斯·甘米（Charles Gammie）及其研究團隊參與了史上第一張黑洞照片的拍攝。

獲取黑洞圖像很重要，這一次，科學家們使用了全新且獨特的獲取圖像方法——事件視界望遠鏡（EHT）。

甘米教授團隊成員、工程學研究生佐治·王（George Wong）說，獲取黑洞圖像之前科學界已知黑洞的面貌，但史上首張黑洞照片仍令人驚訝，畢竟它是證明理論與現(xiàn)實一致的視覺證據(jù)。甘米教授團隊建模星系M87，對比數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)黑洞是旋轉(zhuǎn)的，旋轉(zhuǎn)軸背向地球。“靠近黑洞處，有強大氣流噴出。我們推斷，氣流是由黑洞旋轉(zhuǎn)制動產(chǎn)生的?！备拭捉淌谡f，“黑洞如同一個由磁場制動的巨大飛輪，將自旋能轉(zhuǎn)化為發(fā)光的電磁射流。”佐治·王認為團隊的最大貢獻是理論建模。

亞利桑那大學《News》

測量黑洞影子的大小

亞利桑那大學共有36人參與EHT項目，其中有8名研究員、8名研究生、13名本科生和7名望遠鏡技術(shù)支持人員。

“這次觀察如同步伐協(xié)調(diào)的舞蹈，我們同時將分布于世界各地的望遠鏡排成精心設(shè)計的序列。”亞利桑那大學助理教授丹尼爾·馬龍（Daniel Marrone）說。馬龍與研究生金俊漢（音譯）多次前往南極，將南極望遠鏡（South Pole Telescope）布陣EHT之中。

經(jīng)過兩周的觀察，EHT項目收集了5，000萬億字節(jié)的數(shù)據(jù)，相當于連續(xù)高質(zhì)量播放4700年的mp3文件的大小。這些數(shù)據(jù)“飛進”德國波恩馬克斯普朗克射電天文研究所（the Max Planck Institute for Radio Astronomy）和美國麻省理工學院草堆天文臺（Haystack Observatory）的超級計算機中。

“黑洞是宇宙提供的天然實驗室?！盓HT科學委員會成員、亞利桑那大學天文學和物理學教授Feryal Ozel說。 Ozel教授領(lǐng)導EHT建模與分析工作組，工作組的任務是測量黑洞影子的大小，并將愛因斯坦的理論與EHT觀測結(jié)果進行對比。除了構(gòu)建和維護EHT云設(shè)施（cloud infrastructure），這個工作組還利用超級計算機，生成高保真模型。

云計算等新技術(shù)對于這樣大型的國際合作項目至關(guān)重要，亞利桑那大學的研究員們運行了合作方的20多臺強大的虛擬機，為全球EHT項目成員提供計算需求服務。

中國科學技術(shù)大學（公號）

模擬黑洞圖像

中國科大天文學系教授袁業(yè)飛是EHT中國項目組16位科學家之一，他們?yōu)榕南氯祟愂讖埡诙凑掌龀鲋匾暙I。

“照片呈現(xiàn)的效果超出了預期?！痹瑯I(yè)飛介紹，以前通過引力波，人類“聽到了”黑洞;這次人類“看到了”黑洞，也證明愛因斯坦的廣義相對論是正確的。這次通過射電望遠鏡得到了照片，把拍到的照片和理論預言的照片進行了對比，很多細節(jié)吻合;除了證明黑洞是有視界的，黑洞的上部分是亮的，下部分是暗的，也說明黑洞周圍氣體運動速度接近光速，這與廣義相對論也吻合。

袁業(yè)飛介紹，他的工作就是根據(jù)廣義相對論把黑洞圖像給模擬出來，研究中他還發(fā)現(xiàn)黑洞自轉(zhuǎn)比較快，下一步，他將對黑洞周圍的氣體運動情況、黑洞基本的參數(shù)、包括黑洞自轉(zhuǎn)能否測得更準確等問題進行研究。

牛校?？?/p>

1.中科院上海天文臺研究員在EHT上海發(fā)布會上介紹最新發(fā)布的人類首張黑洞照片

2.人類首張黑洞照片