中新網(wǎng)上海2月12日電 題：中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)團(tuán)隊(duì)談“黑洞攝影記”：人類既偉大又渺小
中新網(wǎng)記者 鄭瑩瑩
“M87黑洞距離我們5500萬(wàn)光年，也就是說(shuō)實(shí)際上我們看到的光是5500萬(wàn)年前發(fā)出來(lái)的。這讓我覺(jué)得人類很偉大，又很渺小。”中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)沈志強(qiáng)說(shuō)。
幸運(yùn)的時(shí)代：有了“觀宇宙利器”
2019年4月，全世界200多位科學(xué)家合作完成的一項(xiàng)重大天文學(xué)成果——人類首張黑洞照片在全球多地同步發(fā)布。在當(dāng)時(shí)這200多位科學(xué)家中，來(lái)自中國(guó)大陸的有16人，包括中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)的8人。
“不識(shí)廬山真面目，只緣身在此山中。”沈志強(qiáng)近日在受訪時(shí)說(shuō)。回憶起人類首張黑洞照片出爐的過(guò)程，他感嘆，要拍到黑洞的照片是很難的，而銀河系中心黑洞照片的捕獲則是難上加難。人類身處銀河系，如何能“望穿”太陽(yáng)系，透過(guò)銀盤“看”到銀河系中心的黑洞，這里面有很多挑戰(zhàn)。
他解釋說(shuō)，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論早就預(yù)言了黑洞的存在，但100多年前，再聰明的地球人，技術(shù)未成熟也觀測(cè)不了黑洞。
科學(xué)和技術(shù)是緊密相連的，有了“觀宇宙利器”，才有了黑洞照片的面世。而這“觀宇宙利器”即利用世界各地的8個(gè)地面射電望遠(yuǎn)鏡(同步觀測(cè))及地球自轉(zhuǎn)，形成一個(gè)口徑如地球般大小的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡。由此，才有了第一張、第二張乃至以后更多張黑洞照片的出爐。
全球的智慧：相繼兩張黑洞照片
在沈志強(qiáng)看來(lái)，人類首張黑洞照片是全球團(tuán)隊(duì)合作的典范，來(lái)自世界各地的科研人員在十幾年的時(shí)間里以搜尋黑洞照片為科學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)建EHT(事件視界望遠(yuǎn)鏡)合作組織，捕捉黑洞的圖像。
其實(shí)，科學(xué)家們當(dāng)時(shí)瞄準(zhǔn)了兩個(gè)黑洞，一個(gè)是銀河系中心的黑洞，一個(gè)是M87星系中心的黑洞。前者離地球近，但是質(zhì)量小，后者離地球遠(yuǎn)，但是質(zhì)量大，所以這兩個(gè)黑洞從地球上看大小差不多。銀河系中心的黑洞因?yàn)橘|(zhì)量小而“善變”，幾分鐘一動(dòng)，不好拍。于是幾十天一動(dòng)的M87星系中心黑洞率先擁有了人類拍攝到的首張“黑洞身份照”。繼2019年之后，2022年5月，人類終于揭曉“拍攝”到第二張黑洞照片——那個(gè)“善變”的、位于銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞“人馬座A*(Sgr A*)”，它的照片也被“沖洗”出來(lái)了。
作為“黑洞攝影團(tuán)隊(duì)”成員之一，中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員路如森說(shuō)，給黑洞拍照的故事并沒(méi)有結(jié)束，中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)團(tuán)隊(duì)正在推動(dòng)國(guó)內(nèi)相關(guān)設(shè)施的建設(shè)，希望未來(lái)能給黑洞拍由連續(xù)畫面構(gòu)成的“電影”。他指出，為了在下一步給黑洞拍攝“電影”的研究中搶占科技制高點(diǎn)和贏得更多國(guó)際學(xué)術(shù)話語(yǔ)權(quán)，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)需要有自己的觀測(cè)設(shè)備。中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)已推動(dòng)實(shí)施了毫米波 VLBI(Very Long Baseline Interferometry，甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)，同時(shí)正推動(dòng)在中國(guó)西部地區(qū)建設(shè)亞毫米波望遠(yuǎn)鏡及陣列。
無(wú)止境的探索：科研沒(méi)有終點(diǎn)
要從地球上看見(jiàn)黑洞，必須使用在亞毫米波段工作的望遠(yuǎn)鏡。亞毫米波天文觀測(cè)需要干燥的天氣環(huán)境和稀薄的大氣，因此火山口是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。“黑洞攝影團(tuán)隊(duì)”成員之一、中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)副研究員江悟曾在美國(guó)夏威夷州的火山口觀測(cè)黑洞。
“最大的福利莫過(guò)于有時(shí)觀測(cè)完黑洞、凌晨返回的途中，看到另一個(gè)山頭的火山口正噴發(fā)著火星子，我感覺(jué)同時(shí)趕上了宇宙黑洞的神奇和大自然的神奇。”江悟回憶說(shuō)。
研究浩瀚宇宙的天文學(xué)擁有一批擁躉。中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)助理研究員趙杉杉是一名“90后”，她深感能給黑洞拍照的幸運(yùn)，“工作不僅滿足了我探索未知的需求，大家對(duì)黑洞的關(guān)注也讓我實(shí)現(xiàn)了社會(huì)價(jià)值。”與黑洞打交道讓她覺(jué)得有趣，她說(shuō)，其實(shí)天體和人一樣復(fù)雜，正在經(jīng)歷很多變化，“如果你‘投胎’成黑洞的話，可能也會(huì)經(jīng)歷黑洞的煩惱。”
人類的首張、第二張黑洞照片已出爐，每次都引起國(guó)際關(guān)注，團(tuán)隊(duì)成員也與有榮焉。沈志強(qiáng)深感團(tuán)隊(duì)的幸運(yùn)，“一生擇一事，如果我們能獲得一些成果，那是最大的褒獎(jiǎng)；如果沒(méi)趕上(成果發(fā)布)也沒(méi)關(guān)系，自己心里要對(duì)自己的研究予以認(rèn)可。”
在他看來(lái)，科研本身就是一件很有意思的事情，因?yàn)榭蒲腥藛T永遠(yuǎn)在追求極致的同時(shí)又打開更多研究領(lǐng)域；比如黑洞照片，有了第一張之后又有了第二張，未來(lái)科研人員還可以觀測(cè)更多，包括雙黑洞。
“科研永遠(yuǎn)沒(méi)有終點(diǎn)。”他說(shuō)。(完)
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