【聚焦】人类首张黑洞照片面世 你是首批“看见”的人类！

这是人类史上首张黑洞照片。北京时间4月10日晚9时许，包括中国在内，全球多地天文学家同步公布首张黑洞真容。这一由200多名科研人员历时10余年、从四大洲8个观测点“捕获”的视觉证据，有望证实爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立。新华社发(事件视界望远镜项目组供图)

黑洞，一个无人不知却知之甚少的生僻热词，今天迎来历史性一刻——北京时间10日，一个“超巨型”质量黑洞在上海等全球多地向人类首次示现真容，以一张高清“写真”，用“眼见为实”的方式，定格了自己的真实存在，也引发了人们更多好奇。

黑洞预言流传百年来，我们是第一批“看见”黑洞的人类！

黑洞到底是什么？又是如何形成的？给你一图科普黑洞的“前世今生”。

既然看不见，怎么拍黑洞的照片？

人类根本看不到黑洞，那又是怎么知道黑洞是真实存在的呢？鉴于黑洞自身不发光，还会“吞噬”光，很难直接探测，科学家们只能采用一些间接方式来探测黑洞——比如观察吸积盘和喷流。

而在EHT项目启动前，天文学家们是通过各种间接的证据来表明黑洞的存在，主要有三类代表性证据：一是恒星、气体的运动透露了黑洞的踪迹；二是根据黑洞吸积物质(相当于“吃东西”)发出的光来判断黑洞的存在；三是通过看到黑洞成长的过程“看”见黑洞。

这次拍到了哪个黑洞的照片？

此次“拍照”的重点对象是两个黑洞，一个是位于银河系中心的“人马座A*”，另一个位于代号为M87的超巨椭圆星系中心。之所以选择这两个目标，而不是银河系中更近的恒星级黑洞，是因为它们的视界从地球上看足够大。

怎么拍出分辨率这么高的照片？

全球望远镜组成阵列，联合观测，形成一个有效口径等于地球直径的大望远镜。这个虚拟的大望远镜叫做“事件视界望远镜”(EHT)，由8台望远镜组成，分别位于美国、墨西哥、智利、法国、格陵兰岛和南极。它们在2017年4月向选定的目标撒出一张大网，捞回海量数据，勾勒出黑洞的模样。

人类获得的首张黑洞照片10日面世。这一重大科学成果由全球多国科研人员历经数年合作完成。那么，这张照片在科学上有多重要？拍到黑洞照片有多难？中国又发挥了什么作用？

“具有历史性意义”

两百多年前，就有科研人员设想宇宙中存在一种质量巨大、引力强到连光也无法逃脱的天体。爱因斯坦在一百多年前提出的广义相对论，可用于计算出这种天体的若干性质。但黑洞作为一个科学术语，直到20世纪60年代才由美国天体物理学家约翰·惠勒提出。

几十年来，黑洞引发人们无数遐想，但没有人知道它的真正模样。正因为这个，第一张黑洞照片才备受期待，被誉为“非凡的科研成果”，是天文学上的“重要里程碑”，“具有历史性意义”。

“上一代人不可能做到的事”

谈及给黑洞拍照的难度，项目协作委员会主席、德国马克斯·普朗克射电天文研究所所长安东·岑苏斯打比方说：“如果地球是平的，那使用这一技术可以从波恩看清纽约街头报纸上的字。”

经大约两年的数据处理及理论分析，照片才成功“冲洗”出来。照片展示了一个中心黑色的明亮环状结构，有点像甜甜圈，也与此前科幻电影《星际穿越》科学顾问根据相对论等模拟的黑洞图片相似。“事件视界望远镜”项目专家认为，与理论预测一致，这也证明拍到的就是黑洞。

“我们已经完成了上一代人认为不可能做到的事情，”项目主任、美国哈佛-史密森天体物理学中心的谢泼德·杜勒曼总结说，“技术的突破、世界上最好的射电望远镜之间的合作、创新的算法都汇聚到一起，打开了一个了解黑洞的全新窗口。”

“期待中国成为重要一员”

在“事件视界望远镜”项目中，中国科学院天文大科学研究中心(国家天文台、紫金山天文台和上海天文台)参与了位于美国夏威夷的东亚JCMT望远镜对黑洞的观测，多名中国学者是此次黑洞照片相关论文的作者。

不过，中国天文学界清醒地认识到目前的“参与者”角色。中国科学院国家天文台副台长薛随建指出，这次“算是重在参与”，但为在相关科研领域“机制性参与国际合作组织、逐渐发挥越来越重要的作用，做出了良好的示范”。

太空可能是中国未来能发挥更多作用的地方。法尔克说，今后要拍摄更好的黑洞照片，就需要比地球还大的望远镜，这就需要走向太空，“中国在射电干涉测量技术和太空探索方面的能力正快速增长，我期待未来中国能成为这个领域的重要一员”。

郭福来展示上海天文台信息计算中心的超级计算平台 张亨伟摄

在郭福来的办公室电脑里，宇宙难题化作一个个高深的计算模型。他的工作主要是研究超大质量黑洞周围发生的现象，以及它对所在的星系或者星系团的影响。

郭福来1978年出生于浙江温州，初二那年学物理，他就喜欢上了这门学科。

上世纪90年代中期，他来到了中国科技大学。那时，探索浩瀚宇宙的“科学种子”在他心中萌芽了，大学四年级时，他选择了天体物理专业，开始以有生之涯探寻浩瀚宇宙的秘密。

现为中国科学院上海天文台研究员，博士生导师，“黑洞反馈与宇宙线天体物理”研究团组首席科学家。