(原标题:首张黑洞相片制造项目负责人:未来十年的方针是给黑洞拍视频)
汹涌新闻记者 王心馨
虽然2019年还没有完毕,但要说起本年严重的科学发现,人类首张黑洞相片的发布,有必要是上榜的发现。
本年4月份,全球多地联合发布了人类首张黑洞相片。人类初次“拍”到了5500万光年之外,坐落悠远的M87星系中心,质量约为太阳的65亿倍的黑洞相片。
第一次看到这张相片时,它契合你对黑洞的幻想吗?许多人开端戏弄它的姿态,大开脑洞。那么关于参加黑洞相片制造的人来说,对这张相片的第一印象怎么,契合他们对黑洞的等待吗?
“有意思的是,咱们第一次发布这张相片的时分,感觉也没什么,便是一张很帅的相片罢了。但发布会完毕后,咱们发现地球上一切新闻组织的封面都是这张相片,然后咱们开端忧虑了。它的影响如此巨大,而咱们为它作业了很长的时刻,过程中彻底不清楚自己终究能否成功。”在2020年度科学打破奖(Breakthrough Prize)的颁奖典礼上,EHT项目负责人,哈佛-史密森尼天体物理中心的谢泼德·杜勒曼(Shep Doeleman)承受汹涌新闻采访时,这么描绘自己第一次见到这张相片的感触。
EHT项目也因而取得了2020年科学打破奖——根底物理学奖。
事情视界望远镜(EHT)项目组即人类首张黑洞相片的背面团队。EHT的拍照方针之一,是坐落Messier 87星系中心的超大质量黑洞,其质量相当于65亿个太阳。运用全新的算法和技能,研讨团队经过艰苦的数据剖析,总算出现了这只“星系怪兽”的图画:中心黑色的黑洞剪影,被周围旋转的火热气体盘绕。
这张相片也验证了爱因斯坦引力理论对黑洞的猜测:由于光线无法挣脱黑洞的引力,在黑洞周围,存在一个由光线构成、盘绕中心黑色区域旋转的亮环。
在采访中,杜勒曼向汹涌新闻介绍了团队作业中的挑战和趣事,未来的研讨方案,以及协作在科学研讨中的效果。
下一个方针:给黑洞拍照视频
依据爱因斯坦引力场方程的核算,假如许多物质集中于空间一点,奇点周围会构成时空歪曲的“视界”,一旦进入这个界面,连光子也无法逃逸。这个猜测在1916年被提出来,不过,直到1967年,普林斯顿大学核物理学家约翰·惠勒才在一场讲座里初次使用了“黑洞”(black hole)这个词汇,并敏捷流传开来。
早在2017年4月,EHT项目组就开端了对黑洞的联合观测,而技能和理论作业则开端的更早。
据杜勒曼介绍,成功捕捉到黑洞的印象,更多依托的是天时地利人和。原因之一是团队需求晋级和衔接布置8个现有的射电望远镜来组成全球网络,包含ALMA、APEX、IRAM30米望远镜、JamesClerkMaxwell望远镜、大毫米波望远镜(LMT)、亚毫米波阵(SMA)、亚毫米波望远镜(SMT)和南极望远镜(SPT)。
而这些望远镜散布在各种具有挑战性的高海拔区域,包含夏威夷和墨西哥的火山、亚利桑那州的山脉、西班牙的内华达山脉、智利的阿塔卡马沙漠以及南极点。此外,用来核算院士观测数据的专用超级核算机也散布在不同的地址,分别在马普射电所和麻省理工学院海斯塔克天文台。
“这便是为什么我说第一次看到这张相片的时分,感觉很古怪。由于一切的东西都需求结合在一起,并能一起作业。需求技能、望远镜、核算机,但更重要的,需求这个黑洞协作。咱们能操控望远镜,能操控核算机,可是咱们无法操控黑洞。真的感谢这个特别的黑洞,咱们终究出现了它的光圈,并证明了爱因斯坦的猜测。假如它不协作,咱们或许现在还在寻觅。”杜勒曼说。
拍到了黑洞相片后,EHT的作业就完毕了吗,下一步方案是什么?“咱们拍到了一张黑洞的相片,后来咱们将望远镜添加到了11台,咱们刚取得新的研讨资金,能够在最好的方位找到最佳的观测点。有了之前的望远镜,更多网络技能的支撑和核算是才能的提高,未来咱们想做的有两点。一是能拍张更好的黑洞相片,二是未来10年里能拍到黑洞视频。”杜勒曼称。
杜勒曼介绍,依托现有的数据和核算机模型,EHT团队已经在模仿黑洞的运动印象。
黑洞相片是科学协作模范
无论是在采访中,仍是获奖致辞中,以及在第二天的学术研讨会上,杜勒曼关于这次的EHT项目,说到最多的一个词便是协作。
“这张相片的面世,不是一个人的效果。要在全球规模里建立这样的观测网,你就需求建立一个足够大的团队。”杜勒曼说。
据了解,EHT项目共有全球20个国家和区域、60座研讨组织的科学家组成的国际协作团队,经过散布在南极洲、智利、墨西哥、美国夏威夷州、美国亚利桑那州和西班牙的8台高灵敏度射电望远镜,初次拍到了黑洞相片。
在这60座研讨组织中,就包含我国科学院部属的上海天文台、云南天文台等组织,以及华中科技大学、南京大学、中山大学、北京大学、我国科学院大学、台湾大学等高校。
“咱们和我国的团队有很好的协作,我的一个博士后便是我国人。我知道我国在太空范畴里有许多投入。未来谁会主导这个范畴的协作,我不知道。但假如你问我未来我国在太空范畴里会扮演什么人物,我觉得我国会在这个范畴变得很专业。相同的,在建造新的望远镜上,我国也十分专业。”杜勒曼表明。
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