原标题:看!这就是“黑洞”人类首张黑洞照片惊艳亮相
武汉晚报讯 北京时间4月10日21时,事件视界望远镜(Event Horizon Telescope; EHT)项目和中国科学院在上海天文台公布首张宇宙黑洞照片。
记者连线身在上海发布会现场的ETH中国团队成员、华中科技大学物理学院吴庆文教授为首张黑洞图片进行解读。吴庆文教授介绍,ETH项目团队在2017年4月5日到11日之间对M87进行了4次非常成功的联合观测,并经过近两年的数据处理,呈现给人类首张黑洞照片。
照片中最明显的就是圆环状结构,中心比较灰暗,这个阴影区域就是人类梦寐以求的黑洞影子。需要指出的是,由于光线弯曲等效应和望远镜的分辨率还不是足够高,我们观测到的黑洞视界区域并不会完全黑暗,而是灰暗。这个圆环大小约为40个微角秒,与广义相对论预言几乎完全一致。此外,这个亮环呈不对称结构,左下角比右上角亮10倍以上,这也与广义相对论预言一致,由多普勒效应导致,其中朝向我们运动的等离子体辐射会变亮,而远离我们的辐射会变暗。
吴庆文教授说,广义相对论一个著名的预言就是黑洞。一切物质落入黑洞视界后都会消失得无影无踪,奔向奇点,连光都无法逃脱。经过近百年的努力,目前天文学家发现几乎每个星系中心都存在一个百万到百亿个太阳质量的巨型黑洞,而且每个星系中可能还存在上亿个恒星级黑洞。目前,黑洞存在的间接证据已经有很多,但人类更渴望直接看到黑洞的面目。虽然黑洞本身并不发光,但它具有强大的引力,可以将周围的物质吸引过来,形成绕其转动的吸积盘。吸积盘可以将吸积物质的引力能变成辐射,从而可以被我们看到。
记者杨佳峰 通讯员王潇潇 高翔
对话吴庆文教授
吴庆文简介:1978年出生,博士,教授,博士生导师。2012年获得华中科技大学-学术新人奖,2013年获得教育部-新世纪优秀人才计划,2016年获得中国自然科学基金委-优秀青年科学基金。目前是国际天文学联合会会员(IAU),中国天文学会理事、湖北省天文学会副理事长。
记者:今天发布的黑洞图片是制作而成的吗?
吴庆文:这次是直接观测图像,类似超级相机拍摄,回来洗照片。
记者:黑洞是真实存在,还是一种科学结论?
吴庆文:黑洞的存在,科学家已经比较确信了,已经有非常多的间接观测证据,只不过这次是直接观测到了。现在基本认为每个星系中心都存在一个超大质量黑洞(百万——百亿太阳质量),每个星系中还存在数亿个恒星级黑洞(3-100太阳质量)。2016年引力波的发现,是恒星级黑洞存在的非常好证据。这次又看到了宇宙中超大质量黑洞存在的证据,因此人们越来越不怀疑它的真实性了。
记者:为什么照片到今天才公布?
吴庆文:黑洞数据量太大,处理复杂,需要很多团队合作,相互独立确认结果的正确性,这也是国际惯例,任何科学结果,最好都通过多个不同小组独立处理,得到一样的结果,才认为是可信的。
记者:为什么需要那么多人、那么多国家参与?
吴庆文:这次观测黑洞使用的台超级望远镜分辨率基本达到了银河系和 M87中两个超大质量黑洞在天空投影的角分辨率,因此被形象的称为“视界”望远镜。视界望远镜,涉及全球近10架毫米波望远镜,属于不同国家和地区,要协同合作才能保证同时观测,因此需要多国众多研究所和科学家共同参与完成。
记者:华科在其中做了哪些工作?中国又有哪些贡献?
吴庆文: 中国科学团队主要包括中科院上海天文台、云南天文台、中科院高能所、北京大学、华中科技大学、南京大学、中国科学技术大学等10余位科学家参与,其中在观测、数据处理和理论分析等方面都有贡献。 华科团队参与了理论分析。中国团队参与运行的JCMT是“视界”望远镜阵列之一, 同时参与了部分数据和理论分析工作。
记者杨佳峰 通讯员王潇潇