新華社北京4月10日電 特稿：人類首張黑洞照片的三大看點

新華社記者

人類獲得的首張黑洞照片10日面世,。這一重大科學(xué)成果由全球多國科研人員歷經(jīng)數(shù)年合作完成,。那么，這張照片在科學(xué)上有多重要,？拍到黑洞照片有多難,？中國又發(fā)揮了什么作用？

“具有歷史性意義”

兩百多年前,，就有科研人員設(shè)想宇宙中存在一種質(zhì)量巨大,、引力強到連光也無法逃脫的天體。愛因斯坦在一百多年前提出的廣義相對論,，可用于計算出這種天體的若干性質(zhì),。但黑洞作為一個科學(xué)術(shù)語，直到20世紀(jì)60年代才由美國天體物理學(xué)家約翰·惠勒提出,。

幾十年來,，黑洞引發(fā)人們無數(shù)遐想,，但沒有人知道它的真正模樣。正因為這個,，第一張黑洞照片才備受期待,，被譽為“非凡的科研成果”，是天文學(xué)上的“重要里程碑”,，“具有歷史性意義”,。

給黑洞拍照的“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項目科學(xué)委員會主席、荷蘭奈梅亨大學(xué)教授海諾·法爾克告訴新華社記者,，黑洞涉及人類對宇宙的根本了解,，“我們的宇宙中有兩大理論，愛因斯坦的相對論描述了宏觀,，量子力學(xué)描述了微觀,，但是在黑洞的邊緣，相對論與量子力學(xué)無法協(xié)調(diào),，在那里可能會發(fā)現(xiàn)新的東西”,。

美國亞利桑那大學(xué)天文學(xué)副教授丹尼爾·馬羅內(nèi)認(rèn)為，黑洞之所以重要,，是因為它在長時間尺度上會影響宇宙演化,。但人們并沒有完全了解黑洞如何吞噬物質(zhì)，然后又將其中一部分以接近光速向外噴射,，影響其所在星系。黑洞照片不僅將為廣義相對論提供新信息,，也有助于了解黑洞噴流的形成過程,。

1919年，人們在非洲和南美出現(xiàn)日食時觀測到光線的彎曲,，從而驗證了廣義相對論相關(guān)預(yù)言的正確性,。百年后發(fā)布的黑洞照片，又一次支持廣義相對論,。不由讓人想起被多次重復(fù)的那句話：愛因斯坦又對了,。

“上一代人不可能做到的事”

由于光線無法逃出黑洞，科研人員要拍的實際上是黑洞產(chǎn)生的“陰影”以及周圍的吸積盤等,，從而描繪出黑洞的輪廓。此次拍照的一個目標(biāo)是代號為M87的超巨橢圓星系中心黑洞,，它的質(zhì)量是太陽的65億倍,，但離我們實在太遠(yuǎn)，達(dá)到5500萬光年,。

要拍攝這么遠(yuǎn)的對象,，科學(xué)家模擬出口徑像地球一樣大的望遠(yuǎn)鏡,，這就是“事件視界望遠(yuǎn)鏡”，它集合了分布在全球各地的多個射電望遠(yuǎn)鏡,。從智利阿塔卡馬沙漠到南極冰原,，從西班牙的高山到夏威夷的海島，8個射電望遠(yuǎn)鏡通過“甚長基線干涉測量技術(shù)”聯(lián)合起來,，成功拍到人類歷史上第一張黑洞照片,。

談及給黑洞拍照的難度，項目協(xié)作委員會主席,、德國馬克斯·普朗克射電天文研究所所長安東·岑蘇斯打比方說：“如果地球是平的,，那使用這一技術(shù)可以從波恩看清紐約街頭報紙上的字?！?/p>

經(jīng)大約兩年的數(shù)據(jù)處理及理論分析,，照片才成功“沖洗”出來。照片展示了一個中心黑色的明亮環(huán)狀結(jié)構(gòu),，有點像甜甜圈,，也與此前科幻電影《星際穿越》科學(xué)顧問根據(jù)相對論等模擬的黑洞圖片相似?！笆录暯缤h(yuǎn)鏡”項目專家認(rèn)為,，與理論預(yù)測一致，這也證明拍到的就是黑洞,。

“我們已經(jīng)完成了上一代人認(rèn)為不可能做到的事情,，”項目主任、美國哈佛-史密森天體物理學(xué)中心的謝潑德·杜勒曼總結(jié)說,，“技術(shù)的突破,、世界上最好的射電望遠(yuǎn)鏡之間的合作、創(chuàng)新的算法都匯聚到一起,，打開了一個了解黑洞的全新窗口,。”

此外,，此次合作匯集了全球超過200名研究人員的共同努力,，項目協(xié)調(diào)并非易事。項目科學(xué)委員會主席法爾克說：“不同文化,、不同機構(gòu),、不同國家和大洲（的科研人員）走到一起合作并不容易，但如果有共同愿景的驅(qū)動,，有首次看到黑洞的共同夢想,，合作就變得可能。”

“期待中國成為重要一員”

在“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項目中,，中國科學(xué)院天文大科學(xué)研究中心（國家天文臺,、紫金山天文臺和上海天文臺）參與了位于美國夏威夷的東亞JCMT望遠(yuǎn)鏡對黑洞的觀測，多名中國學(xué)者是此次黑洞照片相關(guān)論文的作者,。

不過,，中國天文學(xué)界清醒地認(rèn)識到目前的“參與者”角色。中國科學(xué)院國家天文臺副臺長薛隨建指出,，這次“算是重在參與”,，但為在相關(guān)科研領(lǐng)域“機制性參與國際合作組織、逐漸發(fā)揮越來越重要的作用,，做出了良好的示范”,。

毫無疑問，“在中國科學(xué)界參與的三十米望遠(yuǎn)鏡（TMT）等其他重大國際項目中,，那些可預(yù)期和不可預(yù)期的重大發(fā)現(xiàn)將更加激動人心,，”薛隨建在接受新華社記者采訪時說。

太空可能是中國未來能發(fā)揮更多作用的地方,。法爾克說,，今后要拍攝更好的黑洞照片，就需要比地球還大的望遠(yuǎn)鏡,，這就需要走向太空,，“中國在射電干涉測量技術(shù)和太空探索方面的能力正快速增長，我期待未來中國能成為這個領(lǐng)域的重要一員”,。

回顧與國際同行共同拍出人類首張黑洞照片的經(jīng)歷,，中國科學(xué)院上海天文臺研究員路如森說：“作為長期深度參與‘事件視界望遠(yuǎn)鏡’國際合作的中國研究人員，我覺得這張黑洞照片是科學(xué)共同體的努力結(jié)果,?？茖W(xué)對人類發(fā)展至關(guān)重要，人類的科學(xué)共同體也是人類命運共同體的重要組成部分,。”（執(zhí)筆記者：黃堃,；參與記者：劉芳,、張毅榮、周舟,、郭爽,、王琳琳）