神秘天体黑洞终于被人类“看到”了。数百名科研人员参与合作的“事件视界望远镜”项目10日在全球多地同时召开新闻发布会，发布他们第一次拍到的黑洞照片。
这张黑洞照片是全球的200多位科研人员共同努力的结果，其中有不少是中国人。来自中国大陆的学者就有16人，分别来自上海天文台8人，云南天文台1人，高能物理所1人，南京大学2人，北京大学2人，中国科学技术大学1人，华中科技大学1人。另外，还有部分学者来自中国台湾。
从拍照到“冲洗”
都有中国科学家的努力
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。
虽然此次给黑洞“拍照”时没有中国望远镜参与。不过，专家指出，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。”
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。
4月9日，在中国科学院上海天文台，中方团队成员在讨论黑洞照片的成像原理。
香港《南华早报》在9日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。
这些年
中国为“揭黑”做了这些事儿
2019年1月，中国科学技术大学天文学系教授王挺贵和刘桂琳课题组在国际顶级科学期刊《自然》子期刊《自然-天文学》发表研究成果，他们利用光谱吸收线光变，首次得到了超大质量黑洞所驱动高速气体的物理性质分布，证明高速外流气体有足够的能量影响星系演化。
中国科学技术大学天文学系教授王挺贵小组与中国极地研究中心、安徽师范大学的学者合作，在距离地球几千万光年外的NGC 3319星系中心发现了疑似“中等大小”的黑洞。2018年12月，国际天体物理领域权威学术杂志《天体物理期刊》刊登了该发现。
“中等大小”黑洞被认为可能是超大质量黑洞的“种子”，学者们的这次研究与发现，对于理解超大质量黑洞的形成与增长之谜有重要启示。
2015年1月，英国《自然》杂志公布一项最新研究成果，以中国天文学家为主的科研团队发现了一颗430万亿倍太阳光度、中心黑洞质量约为120亿个太阳质量的超亮类星体。据悉，这是人类目前已观测到的遥远宇宙中发光最亮、中心黑洞质量最大的类星体。
探索宇宙
中国科学家从未缺席
近些年，中国科学家正在引力波领域发力。中国科学院院士罗俊团队于2014年提出“天琴计划”，计划在10万公里高度的地球轨道上，部署3颗卫星组成臂长17万公里的等边三角形编队，建成空间引力波科学探测系统。据透露，“天琴一号”技术验证试验卫星预计今年年底前发射；位于深圳的空间引力波探测地面模拟装置也进入可研阶段。
2017年6月15日11时，我国“硬X射线调制望远镜卫星”发射升空。作为地球上空无数“眼睛”中的一只，它的目光将聚焦深远的宇宙，观测黑洞、中子星等遥远天体。
4月10日，在中国科学院上海天文台举行的新闻发布会上，中方团队部分成员合影。
2018年1月30日，我国首颗X射线天文卫星“慧眼”正式交付，投入使用。“慧眼”卫星是研究黑洞、中子星等致密天体前沿问题的自主创新重大空间科学项目。
2019年3月，中国签署SKA天文台公约，我国将深度参与世界最大综合孔径射电望远镜项目。SKA将帮助我们填补对于宇宙基本认知的空白，助力来自参与国家的天文学家研究引力波，在极端环境中检测爱因斯坦的相对论，提升我们对于宇宙数十亿年演化历程的认知。
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？
首次“看到”黑洞：
爱因斯坦说对了
浩瀚星空中，黑洞是极神秘又惹人遐思的天体。
它，“吞噬”一切，连光也无法逃脱。它，体积小、质量大，可以弯曲周围的时空。它的“前世今生”带着重重谜团，让人好奇无比。
百余年来，人类探寻黑洞奥秘的脚步从未停歇。
从爱因斯坦的广义相对论率先预言黑洞的存在，到惠勒提出“黑洞”概念，再到霍金提出“黑洞是时空的扭曲者”……科学家们日益相信，宇宙中存在许多大小不一的黑洞，甚至在银河系的中心就有一个超大黑洞。
多年来，一些间接证据陆续证实黑洞的存在，人类不断插上科幻翅膀勾画黑洞容颜。
科幻电影也在不断“幻想”黑洞影像。在电影《星际穿越》中，黑洞“卡冈图雅”是那深不见底的黑色中心与明亮立体的气体圆圈。
就在4年前，两个黑洞合并产生的引力波信号被科学家“捕捉”到，成为科学界的一个里程碑事件，人类开始“听”到黑洞。
这一次，人类终于眼见为实。“观测结果与理论预言非常一致，这证实在黑洞这样的极端条件下，广义相对论仍然成立。”中国科学院上海天文台台长沈志强说，先辈科学家为我们这个世界搭建的理论模型，再次经受住考验。
上海天文台研究员路如森难掩兴奋：“黑洞的暗影区域和光环，相当于打开一扇窗，未来可以更好地重构黑洞‘吞噬’的物理过程，深入了解这个过程中发生的奇异事件。”
拍照难在哪？
用难以想象的计划寻找“至暗信号”
给黑洞拍照的难点，在参与此次大科学计划的专家眼中，可以用三个字来形容：“小”“暗”“扰”——细节太小，信号太暗，干扰太多。
黑洞如此遥远，寻找它如同从地球观察月球上的一个橘子，需要的望远镜口径超乎想象。况且，这个望远镜还要足够灵敏，才能“看”得清极其微小的细节。
自400多年前伽利略发明望远镜以来，人类科技水平的飞速提升让望远镜的口径越来越大、“分工”越来越细。但要给黑洞拍照，依靠人类现有任何单个天文望远镜都远远不够。
这是一个难以想象的大科学计划：用分布全球的8个观测点，组成一个口径如地球直径大小的虚拟望远镜。条件苛刻的观测点，包括夏威夷和墨西哥的火山、西班牙的内华达山脉、智利的阿塔卡马沙漠、南极点等。
要顺利拍照，不仅要“看”得远，还要选对频道。“对黑洞成像而言，最佳的波段进行观测至关重要，这个波段就在1毫米附近，成像的分辨率相当于能在黑龙江漠河阅读南沙群岛上的一张报纸。”路如森说。
“事件视界望远镜(EHT)”项目主任谢泼德·杜勒曼10日接受新华社记者采访时表示，为了更好地拍摄黑洞，他们计划在地面望远镜基础上加入太空望远镜，并已开始和中国方面讨论展开合作。
由多国科研人员参与合作的“事件视界望远镜”项目团队当天在全球多地同时召开新闻发布会，发布人类拍摄到的首张黑洞照片。给黑洞拍照的“事件视界望远镜”是一台口径相当于地球直径的虚拟望远镜，由分布在世界多地的地面望远镜组成。
杜勒曼说，现在给黑洞拍照需要等待地球旋转到合适的位置，如果有一台围绕地球旋转的太空望远镜，就可以迅速将虚拟望远镜中的“留白”补齐。在他看来，中国可以成为“宝贵的”合作伙伴，最终“让天线伸到太空中去”。
杜勒曼表示，尽管目前这还是个探索性项目，但“相信中国会与我们合作”，创造令人激动的未来。
宇宙中最神秘的天体、时空中的无底深渊，即使是光都无法逃逸……长久以来，黑洞只不过是广义相对论的预言、爱因斯坦的方程、模拟电脑图像、引力波等项目的间接证据，或者科幻小说的想象。
然而，当全球科学界将分布在世界各地的8个射电望远镜（阵）组成“地球级别”的虚拟望远镜阵列，同一时刻、同一方向，对准同一片遥远星空，就连黑洞——这些深藏于宇宙各处的引力陷阱，也会“发出耀眼光芒”。
从美国夏威夷到智利，从伊比利亚半岛到南极……全球30多个研究所，200多名科学家，倾数年心血，携手并肩，共同记录黑洞周围吸积盘和喷流等发出的耀眼光芒，从而让超大质量黑洞无处遁形，显现“真容”。正是全球同步的努力，让人类拍摄到有史以来首张黑洞照片。
在这一“兴师动众”的过程中，科研领域全球同步的作用愈发凸显。正如“事件视界望远镜”项目科学委员会主席、荷兰奈梅亨大学教授海诺·法尔克所说，这样的项目需要整个世界。
事实上，观测黑洞项目，让地球上几乎所有这一领域的研究人员都不同程度地以不同方式参与其中。科学探索，正让整个世界以不同寻常的方式更紧密地连接在一起，不仅让地球，也让人类成为一个共同体。
无论是对黑洞概念懵懵懂懂的早期天文学家、发表广义相对论的爱因斯坦、获得黑洞存在证据的引力波项目团队，还是今天共同拍摄黑洞照片的各国科研人员，让人类持续探索并不断取得进步的动力之一，正是人类作为一个共同体对宇宙和自身的好奇心。
探索未知，是人类拓展自身疆界的重要过程。天文学的进步，也同时推动数学、物理学、化学、计算机等多个学科并肩前行。而只有多领域、多学科并行发展，更大尺度地拓展国际合作范围、更深入地探索国际合作模式，人类探索未知的视野才可能变得更加开阔。
无论仰望星空，还是审视自己，当地球上的人们全体凝视同一方向，如同黑洞这样曾经深藏不露的未知，终将一个接一个“显露光芒”。
来源|新华社
编辑|何欣鸿
