每經記者 蔡鼎    每經編輯 張楊運    

愛因斯坦的廣義相對論再次得到了證實。

據CNN、BBC等媒體報道，美國國家科學基金會的研究人員于美東時間周三上午宣布，2017年4月，科學家們使用全球望遠鏡網絡觀測并捕捉到了有史以來第一張黑洞照片。具體來講，此次公布的黑洞是一個超大質量的黑洞圖像，以及這個黑洞在一個名為M87星系中心的影子。

圖片來源：新華視點

質量是太陽的65億倍

研究人員表示，這是黑洞存在的第一個直接的視覺證據。這個巨大的星系被稱為梅西耶87（Messier 87）或M87，距離地球5500萬光年，位于室女座星系附近。這個超大質量的黑洞的質量是太陽的65億倍。

”我們已經看到了我們認為看不見的東西，我們已經看到并拍下了黑洞的照片。“視界望遠鏡合作項目（Event Horizon Telescope Collaboration，以下簡稱EHT）主任謝潑德·杜爾曼（Sheperd Doeleman）表示。

CNN報道中稱，超過200名研究人員參與了這個項目，這花了他們十多年的時間。而該項目之所以以“事件視界（Event Horizon）”命名，是因為事件視界是圍繞黑洞的擬議邊界，即光線不能逃脫的臨界范圍。隸屬于EHT的歐洲南方天文臺（European Southern Observatory）表示，為了捕捉黑洞的圖像，科學家們利用了超長基線干涉測量技術，將全球8臺射電望遠鏡的能量進行了結合，這有效地創建了一個與地球本身大小相同的虛擬望遠鏡。

參與創建全球陣列的這八臺射電望遠鏡包括ALMA望遠鏡（位于智利北方沙漠）、APEX望遠鏡（位于智利北方沙漠）、IRAM 30米望遠鏡（位于西班牙安達魯西亞內華達山脈的韋萊塔峰）、JCMT麥克斯韋望遠鏡（位于夏威夷）、LMT大型毫米波望遠鏡（位于墨西哥普埃布拉省里一座休眠的火山頂上）、次毫米波陣列望遠鏡（位于美國夏威夷毛納基山天文臺）、次毫米望遠鏡（位于美國亞利桑那）和南極望遠鏡（位于南極洲南極點阿蒙森·史考特南極站）。

美國亞利桑那大學天文學副教授丹尼爾·馬隆（Daniel Marrone）表示，“這些觀測就像是一場協調的舞蹈，我們按照精心設計的順序同時對準望遠鏡。為了確保這些觀測確實是同時進行的，我們在每臺望遠鏡上都使用了極其精確的原子鐘。”

這些望遠鏡陣列在兩周時間內收集了近5000萬億字節的數據，且這些數據是通過超級計算機處理的，以便科學家們能夠檢索到這些圖像。這些觀察的細節目前已經發表在《天體物期刊通訊》（Astrophysical Journal Letters）上。

圖片來源：攝圖網

或是地球上可觀測到的最大質量黑洞

那么，究竟什么是黑洞？黑洞（black hole）是根據廣義相對論所推論、在宇宙空間中存在的一種質量相當大的天體和星體（并非是一般認知的“洞”概念）。黑洞是由質量足夠大的恒星在核聚變反應的燃料耗盡后，發生引力坍縮而形成。黑洞的質量是如此之大，它產生的引力場是如此之強，以致于大量可測物質和輻射都無法逃逸，就連傳播速度極快的光子也逃逸不出來。由于類似熱力學上完全不反射光線的黑體，故名黑洞。在黑洞的周圍，是一個無法偵測的事件視界，標志著無法返回的臨界點，而在黑洞中心有一個密度趨近于無限的奇點。

EHT科學委員會主席海諾·福爾克表示：“如果我們沉浸在一個明亮的區域，我們預計黑洞會產生一個類似陰影的黑暗區域——這是愛因斯坦廣義相對論中我們從未見過的預測。這道陰影是由視界的引力彎曲和光線的捕獲造成的，它揭示了這些迷人物體的許多特質，讓我們得以測量M87黑洞的巨大質量。”

EHT董事會成員、東亞天文臺主任Paul T.P.Ho則指出，“一旦我們確定我們拍攝到了陰影，我們就可以將我們的觀測結果與廣泛的計算機模型進行比較，這些模型包括扭曲的空間、過熱的物質和強磁場的物理。觀測圖像的許多特征與我們的理論理解驚人地吻合。這使我們對我們的觀測結果的解釋，包括對黑洞質量的估計，充滿了信心。”

CNN報道中還稱，M87黑洞的質量之巨大，讓這些研究人員有理由相信這可能是人類在地球上可觀測的質量最大的黑洞。與其他物體相比，這個超大質量的黑洞其實體積非常小，這也就是為什么人類之前沒有觀察到這個黑洞的原因之一。黑洞的大小與質量直接相關——黑洞體積越大，陰影也就越大。研究人員表示，黑洞可能用肉眼是看不見的，但他們與周圍物質相互作用的方式卻泄露了“秘密”。

美國國家科學基金會主任弗蘭斯·科爾多瓦（France Córdova）表示，“幾十年來，黑洞一直在激發人們的想象力，他們具有奇異的特性，對我們來說非常神秘。然而，隨著更多像我們這樣的觀察，黑洞正在泄露他們的秘密。這也使我們科學家和工程師們能夠照亮未知，解釋我們宇宙的微妙和復雜之處。”

封面圖來自攝圖網