首张黑洞照片背后 中国的贡献很特别

作者 来源:新浪新闻
发布时间 2019-04-10 11:57:44

原标题:锐参考 | 首张黑洞照片背后,中国的贡献很特别——

  终于,黑洞“现身”了!

  北京时间4月10日晚9点,在中国上海和台北、美国华盛顿、智利圣地亚哥等多地同步举行的新闻发布会上,人类有史以来获得的第一张黑洞照片被公布。

▲北京时间10日晚9时许,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布了黑洞“真容”。该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端条件下仍然成立。(新华视点)▲北京时间10日晚9时许,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布了黑洞“真容”。该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端条件下仍然成立。(新华视点)

  无论是分散在世界各地的发布会分会场,还是发布会上交织的英语、汉语、西班牙语等多种语言,都显示出人类在这次探索太空行动中的团结与合作。

  而中国在此项研究中所做的贡献,也让每个中国人与有荣焉。

  终于,黑洞有了真实的模样

  这是一场令无数人翘首以盼的发布会,这是一张让无数人无法挪开视线的照片。

  这一切,都得益于一个叫“事件视界望远镜”(EHT)的项目。

  正是这个项目,在过去的两年多里,完成了给黑洞拍照(天文观测)以及照片的“冲洗”(后期数据处理)。

  关于这个项目的难度,中国科学院上海天文台研究员袁峰曾在一场讲座中这样解释:

  直接观测黑洞相当于是给弯曲的时空拍照,需要望远镜有很高的分辨率。如果采用毫米波望远镜观测,根据公式测算,它的口径需要达到“地球直径”一样的长度。

▲黑洞概念图▲黑洞概念图

  听上去,这就像是一个“不可能完成的任务”,但最终,人类又一次做到了。

  由全球多个国家和地区的科研人员组成的EHT项目,利用分布在世界各地的射电望远镜,组成一台巨大的虚拟望远镜,其口径便相当于地球直径。而将全球望远镜观测到的数据进行汇总处理,人类便相当于得到了一张关于黑洞的“正面全身照”。

  这个结果意味着,从此黑洞不再是“星际穿越”等科幻电影里的虚构和想象——它有了真实的模样。

  “这是人类首次通过照片的形式直接证明黑洞的存在。”在接受小锐采访时,中国科学院国家天文台研究员苟利军这样评价此次黑洞照片发布的“划时代意义”。

  不仅如此,苟利军表示,当黑洞以一种真实且直观的方式展现在大众面前,显然可以更好地激励青年一代投身到探索宇宙未知奥秘的事业中。

  在社交媒体上,网友们的热烈评论也证明此言非虚。

  从拍照到“冲洗”,都离不开中国科学家的努力

  从六地发布会其中的两场设在中国,到四种直播语言中包括汉语,再到初期人们对中国望远镜是否参与观测的种种猜测,此次“黑洞现身”里的中国元素,很难不被外界关注到。

  这种关注,当然离不开近年来中国在天文望远镜观测领域屡屡实现的突破。

  例如2016年,中国科学院国家天文台在贵州成功建成了世界上最大的单口径射电望远镜(FAST),位于北京的郭守敬望远镜(LAMOST)则是世界上口径最大的光谱巡天望远镜。

▲中国“天眼”FAST射电望远镜(视觉中国)▲中国“天眼”FAST射电望远镜(视觉中国)

  但为何此次给黑洞“拍照”时没有中国望远镜参与?

  苟利军告诉小锐,这主要是因为中国境内的望远镜在观测波段、频率以及地理位置等方面与此项研究要求的条件不相符。

  这次观测由全球八台望远镜联动完成,有些望远镜位于美国、智利等国境内,而中国在地球上的位置刚好位于这些国家的“背面”,如果用中国的望远镜来观测,那可能会影响到与其他国家望远镜的联动效果。

  不过,苟利军同时指出,中国其实以另一种方式“贡献”了一台望远镜。

  “这台望远镜名为JCMT,位于美国夏威夷,属于东亚天文台,中国通过给东亚天文台投资的方式获取了JCMT的使用时间,从而使该时间内观测到的数据也被用于EHT项目。”苟利军说。

▲“事件视界望远镜”阵列中分布在世界各地的望远镜(EHT脸书主页)▲“事件视界望远镜”阵列中分布在世界各地的望远镜(EHT脸书主页)

  而拍摄结束后,更漫长的照片冲洗过程中,中国科学家同样没有缺席。

  昨天(9日)香港《南华早报》的一篇报道便详尽讲述了中国科学家在此次探测黑洞的行动中的作用。

  报道称,两年多来,中国的天文学家们全身心投入到了项目中,为照片首发做出“重要贡献”。

  具体来说,中国对该项目的贡献主要在于提供资金支持、电脑建模以及数据分析等方面。

  而这些都不是简单就能完成的工作,报道透露,EHT阵列的观测只持续了几个小时,但后期研究人员花费了近一年时间才将碎片化的图像拼合成一张完整、可信赖的照片。

  “需要处理的数据是天文数字,任何国家都无法单独完成,因此采取了国际合作的形式。”北京大学物理学院天文系教授吴学兵对《南华早报》说。

  “科学无国界的魅力”

  “人类对星河的脚步从来没有停歇。想想这个,我就对自己平庸的生命有了一丝宽慰……”

  今天,这句来自一位网友的感慨,在社交媒体上获赞无数。

  仰望星空,总能激起人类内心的豪情壮志。

  而当世界各国联手“捕获”黑洞的影像,并以一种“天涯共此时”的方式公布出来后,人类也似乎前所未有地理解着“宇宙”和“科学”的奥义。

 ▲北京司马台长城的壮美星空(视觉中国)▲北京司马台长城的壮美星空(视觉中国)

  苟利军对小锐表示,一直以来,中国的天文学研究在国际上处于相对领先地位,而一些成绩的取得同样得益于各国科学家的通力合作。

  如在探索黑洞质量、转动速度、以及黑洞吞噬恒星等项目上,中国科学家便与包括哈佛大学和麻省理工学院在内的全球知名研究机构有联合研究。

  在探测黑洞、中子星等方面,中国计划在2025年前发射的“增强型X射线时变与偏振空间天文台”,已吸引了意、德、英、法等20多个国家参与……

  而令人印象最深刻的,当属中国在去年5月向全世界正式发出的那份邀请:希望国际伙伴特别是发展中国家参与自己的空间站。这是人类航天史上首次向所有联合国会员国开放此类项目。

  也许,正如一位中国网友所说:这一切,就是科学无国界的魅力。



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