星空有约丨他们给黑洞拍“电影”光明网2024-03-02 07:08光明网2024-03-02 07:08

2024-07-04 00:48:54 147小编

海报制作：程思琪

上海风光秀丽的天马山脚下，高大雄伟的65米口径天马望远镜旁，前段时间新增了一座5米口径毫米波望远镜。

“这座望远镜的使命是依托天马望远镜平台进行相应测试，以建设我国自己的一座亚毫米波望远镜，加入‘事件视界望远镜’（EHT）国际观测网，给银河系中心黑洞拍‘电影’。”中国科学院上海天文台台长沈志强说，“EHT望远镜要求能在亚毫米波正常工作，目前，我国还没有一座望远镜达到EHT的观测频段要求。”

上海天马望远镜（右）和5米口径毫米波望远镜（中）。（上海天文台供图 汤海明 摄）

作为一位研究黑洞的天文学家，1997年，沈志强曾带领国际团队对银河系中心人马座A*开展了20余次甚长基线干涉测量（VLBI）技术观测。2005年，他发现人马座A*是超大质量黑洞的新证据，引起广泛关注，被评为2005年度中国基础研究十大新闻。

但沈志强心里总有个遗憾：当年，他只能申请国外的VLBI网进行黑洞观测研究。随着综合国力增强，我国构建了自己的VLBI网。2012年，沈志强主持建设上海天马望远镜，很快成为国际VLBI观测网的重要成员。多年来，“天马”持续为全球天文学家提供高质量观测数据。

为了捕获黑洞的“真容”，2017年，由全球300多位科学家组成的“事件视界望远镜”（EHT）合作组织，将分布在全球的8个亚毫米波望远镜组成一个等效于地球口径大小的“虚拟望远镜”，对分别位于室女座的M87星系中心和银河系中心的两个超大质量黑洞，进行了首次成像观测。

在EHT全球联合成像观测期间，上海65米天马望远镜和新疆南山25米射电望远镜共同参与了密集的黑洞成像协同观测。

中国科学院上海天文台台长沈志强介绍银河系中心黑洞。新华社记者 张建松 摄

自从EHT计划启动以来，深耕VLBI成像研究的路如森就参与其中。2018年，在国外求学和工作10多年的他，决定携全家回国，加入上海天文台黑洞研究团队。“黑洞成像研究是上海天文台着力发展的重点方向。我回国，就是想把中国的黑洞成像研究推进到国际先进水平，在这个领域做出引领性成果。”路如森说。

凭着一股子干劲和闯劲，路如森不仅组建了黑洞天体物理观测与理论研究联合科研团队，还牵头数十名国际同行开展合作，瞄准世界黑洞研究的前沿进行攻关。在江悟、赵杉杉等团队成员齐心协力攻关下，近年来，上海天文台的黑洞成像研究结出了累累硕果。

2019年，上海天文台参与EHT全球同步发布第一张黑洞照片——M87黑洞照片；2021年，参与发布M87黑洞的偏振照片及多波段观测成果；2022年，参与EHT全球同步发布银河系中心黑洞照片；2023年，上海天文台领衔发布M87黑洞的“全景照片”，将黑洞阴影、吸积盘和喷流同时展现在一张照片里。

“仅有黑洞静态的照片还不够，还必须给黑洞拍动态的‘电影’，以获取每时每刻的黑洞信息，全方位观测和理解黑洞。黑洞为我们检验广义相对论提供了一个非常好的实验室，在黑洞周围强引力场下理解时空，对整个人类都有重要意义。”路如森说，“早日建成我国的亚毫米波望远镜，加入到全球对银河系中心黑洞24小时不间断的接力观测中，这是我的梦想。”

上海天文台黑洞成像研究团队成员路如森（右）、江悟（左）、赵杉杉（中）讨论工作。新华社记者 张建松 摄

为了早日建成我国的亚毫米波望远镜，上海天文台黑洞团队里的“技术能手”江悟与国际同行合作，正积极开展先进的多频同时接收技术观测实验。

团队成员赵杉杉也将自己变成了“多边形战士”。“我一直以为做科研就是坐在电脑前推公式、写代码，从来没想过可以参与建设望远镜。”这位“90后”姑娘爽朗地说，“不管多忙多累，每当想到未来真的可以给黑洞拍一部电影，我就觉得自己好像是代表了全人类的好奇心，在追求，在探索。”

策划：刘心惠、杨金志

记者：张建松、丁汀

编辑：朱舜、何晓

新华社国内部 新华社上海分社联合制作

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来源：新华社

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