事件視界望遠(yuǎn)鏡由全球8個(gè)亞毫米射電望遠(yuǎn)鏡組成,。(資料圖片)

人類首張黑洞照片公布后,，立即引發(fā)全球范圍的熱議,。這張照片是怎樣拍出來的，為什么看上去有點(diǎn)“糊”,，中國(guó)科研人員又發(fā)揮了哪些作用？

照片“沖洗”用了兩年

細(xì)節(jié)太小,、信號(hào)太暗,、干擾太多,，是給黑洞“拍照”的三個(gè)難點(diǎn)。

在過去10多年時(shí)間里,，多個(gè)國(guó)家的科研團(tuán)隊(duì)通力合作,，啟動(dòng)了“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目，由分布在全球不同地區(qū)的多個(gè)亞毫米射電望遠(yuǎn)鏡對(duì)黑洞展開觀測(cè),。

“射電望遠(yuǎn)鏡陣列可通過甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量技術(shù),，組成一個(gè)非常大的望遠(yuǎn)鏡，得到細(xì)節(jié)更多的照片,?！敝袊?guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員茍利軍告訴記者。

2017年4月5日,，由位于南極,、智利、墨西哥,、美國(guó),、西班牙等地的8臺(tái)亞毫波射電望遠(yuǎn)鏡，構(gòu)建成一個(gè)口徑等同于地球直徑的超級(jí)“虛擬”望遠(yuǎn)鏡,，同時(shí)觀測(cè)黑洞,。此次觀測(cè)記錄下的海量數(shù)據(jù)，進(jìn)行復(fù)雜的后期處理和分析,，才獲取到了最終的黑洞圖像,。

“沖洗”黑洞照片為什么用了兩年時(shí)間？茍利軍認(rèn)為有兩方面因素,，一方面是數(shù)據(jù)量非常大,，涉及全球8個(gè)不同地方的望遠(yuǎn)鏡；另一方面是因?yàn)樵跀?shù)據(jù)處理的過程當(dāng)中,，有很多技術(shù)上的難點(diǎn),，所以處理耗時(shí)比較長(zhǎng)。

照片為何與科幻電影不同

此次露出真容的黑洞,，位于室女座一個(gè)巨橢圓星系M87的中心,，距離地球5500萬光年，質(zhì)量約為太陽的65億倍,。它的核心區(qū)域是一個(gè)陰影,，周圍環(huán)繞一個(gè)新月狀光環(huán)。

照片公布后,，很多網(wǎng)友疑惑：《星際穿越》電影里的“卡岡圖雅”黑洞有著深不見底的黑色中心與立體清晰的氣體圓環(huán),，M87為何模糊許多，圓環(huán)也明暗不均？

對(duì)此,，茍利軍表示,，照片清晰度問題的根源在于分辨率。

“亞毫米波段與我們熟悉的可見光不同,，無法直接看到,。利用亞毫米射電望遠(yuǎn)鏡給黑洞拍照，其實(shí)就是得到黑洞周圍輻射的空間分布圖,?！逼埨娬f，盡管事件視界望遠(yuǎn)鏡的口徑已有1萬公里,，但空間分辨率剛達(dá)到黑洞視界面的尺寸,，僅相當(dāng)于有限的幾個(gè)像素。

至于圓環(huán)為何一側(cè)亮,、另一側(cè)暗,，茍利軍進(jìn)一步解釋說：“這是由于吸積盤運(yùn)動(dòng)時(shí)的多普勒效應(yīng)，朝向我們視線運(yùn)動(dòng)的區(qū)域變得更亮,?！缎请H穿越》的藝術(shù)化呈現(xiàn)忽略了這一點(diǎn)?！?/p>

同為“硬核”科幻電影,，今年大火的國(guó)產(chǎn)片《流浪地球》刮起了新一輪科幻風(fēng)。面對(duì)記者的采訪,，其制片人龔格爾用“驚心動(dòng)魄”來描述自己看到黑洞照片的第一感覺,。

“大量的科幻作品都跟黑洞有關(guān)，我本人對(duì)黑洞也特別著迷,。雖然有很多科幻電影窮盡想象力,，一次又一次描繪過黑洞的外形，但是都沒有這張顆粒粗糙的真實(shí)圖片震撼,?！饼徃駹柛嬖V記者，令人震撼的原因不僅僅是黑洞的神秘和壯美,，還有人類永無止境的科學(xué)探索精神。

《流浪地球》里為什么沒有出現(xiàn)黑洞,？龔格爾幽默地說：“我想地球是不會(huì)在‘流浪’的旅途中碰到黑洞的,，否則我們就算再妙筆生花，也想不出拯救地球的辦法了,?！?/p>

中國(guó)成為重要參與者

公開資料顯示，“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目由全球30多個(gè)研究所的200多位科研人員參與，其中也包括10多位中國(guó)科學(xué)家,。

雖然中國(guó)境內(nèi)的望遠(yuǎn)鏡由于觀測(cè)波段,、頻率以及地理位置與該項(xiàng)目的條件不相符，但中國(guó)在早期推動(dòng)合作,、夏威夷望遠(yuǎn)鏡使用,、數(shù)據(jù)分析處理等方面都沒有缺席。

從“中國(guó)天眼”(FAST)到“世界巨眼”(SKA),，從人類基因組測(cè)序到泛第三極環(huán)境研究,，近年來，中國(guó)參與國(guó)際合作的廣度和深度不斷加大,，在吸收世界創(chuàng)新養(yǎng)分的同時(shí),，也在貢獻(xiàn)著中國(guó)智慧。

如今,，人類觀測(cè)宇宙的新窗口正在逐步打開,。正如中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員路如森在“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目新聞發(fā)布會(huì)上所說：“作為長(zhǎng)期深度參與此次國(guó)際合作的中國(guó)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(duì)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(yùn)共同體的重要組成部分,?！?本報(bào)記者 姜永斌)