人類首張黑洞照片“沖洗”兩年？中國科學家專業解讀

據中國科學院官方消息，北京時間4月10日晚上21點整，人類史上首張黑洞照片將正式公開發布。比利時布魯塞爾、智利圣地亞哥、中國上海和臺北、日本東京、美國華盛頓等六地將同步直播全球新聞發布會，共同宣布人類天文史上首張與超大質量黑洞照片有關的重大成果。

今日，人民網采訪了中國科學院云南天文臺研究員毛基榮、華中科技大學物理學院教授吳慶文，這兩位專家所在的團隊都在“事件視界望遠鏡項目”中承擔了不同領域的研究。

黑洞本身不發光附近存在偏振現象

黑洞在理論上是指由愛因斯坦廣義相對論預言存在的一種天體，它所具有的超強引力使得光也無法逃脫它的勢力范圍，而該勢力范圍稱作黑洞的半徑或稱作事件視界（Event Horizon）。

“黑洞本身是不發光的。”毛基榮在接受采訪時介紹，因引力的存在，黑洞會對靠近它的物質產生吸積作用，這個吸積過程會發光，所產生的光有偏振效應。

毛基榮表示，黑洞吸積附近物質出現發光現象后，過程中觀測黑洞的最臨近區域，受廣義相對論效應影響明顯，將會產生一個所謂的“黑洞陰影”。這次的觀測就是試圖通過觀測黑洞本身及其臨近區域，看到黑洞的陰影。

據悉，毛基榮團隊近期正在從事偏振領域的相關研究。“目前觀測黑洞陰影，仍像看二維電影一樣，而偏振研究將讓人們像看3D電影一樣觀測黑洞陰影。”對于研究內容，毛基榮作出了一個非常生動的解釋。

照片將為超大質量黑洞存在提供證明

在宇宙中，天文學家們根據質量將宇宙中的黑洞分成三類：恒星級質量黑洞（3-100太陽質量）、超大質量黑洞（百萬-百億太陽質量）和中等質量黑洞（介于兩者之間）。

“現在我們通常認為每個星系中心都存在一個超大質量黑洞，每個星系中還存在很多恒星級黑洞。”毛基榮指出，2016年引力波的首次發布，是恒星級黑洞存在的非常好證據。這次相當于直接觀測到了宇宙中超大質量黑洞的存在。

吳慶文介紹，在這次拍照任務執行前，天文學家們通過各種間接證據表明黑洞的存在。而此次項目，則是通過這個擁有地球直徑的“虛擬望遠鏡”直接觀測到了黑洞的圖像。這無疑是黑洞研究史上的重要一步，人類對黑洞研究也將邁入一個新的階段。

黑洞照片“沖洗”為何花了兩年時間

據悉，“事件視界望遠鏡項目”成立于2017年，旨在通過聯合全球多地的8組天文望遠鏡，構建一個口徑等同于地球直徑的“虛擬”望遠鏡，從而收集海量數據，并勾勒出黑洞的模樣。EHT的“八個鏡頭”位于美國、墨西哥、智利、南極等地，而“沖洗”這張照片花費了兩年的時間。

吳慶文解釋，之所以一張照片需要花費兩年的時間，是由于黑洞數據量太大，處理相對復雜，需要多個團隊共同合作，相互獨立確認結果的正確性，這是國際認證科學結果的慣例。“任何科學結果，最好都是通過多個不同小組獨立處理，得到一樣的結果，這樣反復試驗的結果才是可信的。”吳慶文說。

“此次觀測的超級黑洞項目，是由全球200多名科學家組成的研究團隊，歷時兩年通過各地天文望遠鏡組成的望遠鏡網絡，收集并整合了黑洞圖像的數據。”吳慶文表示，中國科學團隊包括中科院上海天文臺、中科院云南天文臺、中科院高能所、北京大學、華中科技大學、南京大學、中國科學技術大學等10余位科學家參與，并在觀測、數據處理和理論分析等方面做出貢獻。

人民網 李依環 聞佳琪 封面及文中圖均來自攝圖網