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长江日报记者连线上海发布会现场

为黑洞拍照,华中科大参与了理论分析

    吴庆文在上海天文台新闻发布会现场介绍中国力量

    分为4次拍摄到的黑洞照片 

    吴庆文供图

    长江日报讯(记者杨佳峰 通讯员王潇潇 高翔) 北京时间2019年4月10日21:00,“事件视界望远镜”项目(EHT)和中国科学院在上海天文台公布首张宇宙黑洞照片。

    据悉,这张照片摄自M87星系中心的黑洞,重约60亿个太阳质量,距离地球5600万光年,EHT项目由世界多国合作进行,中国科研团队也是全程参与方,包括来自中科院上海天文台、云南天文台、中科院高能所、北京大学、华中科技大学、南京大学等单位组成。

    长江日报记者连线身在上海发布会现场的中国团队成员、华中科技大学物理学院吴庆文教授为首张黑洞图片进行解读。吴庆文教授介绍,EHT项目团队在2017年4月5日到11日之间对M87进行了4次非常成功的联合观测,并经过近两年的数据处理,呈现给人类首张黑洞照片。

    照片中最明显的就是圆环状结构,中心比较灰暗,这个阴影区域就是人类梦寐以求的黑洞影子。需要指出由于光线弯曲等效应和望远镜的分辨率还不是足够高,我们观测到的黑洞视界区域并不会完全黑暗,而是灰暗。这个圆环大小约为40个微角秒,与广义相对论预言几乎完全一致。

    此外,这个亮环呈不对称结构,左下角比右上角亮10倍以上,这也与广义相对论预言一致,由多普勒效应导致,其中朝向我们运动的等离子体辐射会变亮,而远离我们的辐射会变暗。

    记者:关于黑洞是天文观测还是数字模型?现有的图片是制作而成的吗?

    吴庆文:这次是直接观测图像,类似超级相机拍摄,回来洗照片。

    记者:如果是数据分析,我们怎么相信这些数据?

    吴庆文:甚长基线干涉技术,在上世纪70年代获得了诺贝尔奖,是非常成熟的技术,中国的甚长基线观测网在我国探月工程中也广泛使用。这次数据处理是在毫米波段的望远镜阵列,数据处理比以前更为复杂,为了保证准确性,观测数据用三种完全独立的流程以及多个独立小组进行处理,直到大家结果相同,才会发布,因此时间有些长。

    记者:为什么需要那么多人、那么多国家参与?

    吴庆文:视界望远镜,涉及全球近10架毫米波望远镜,属于不同国家和地区,要协同合作才能保证同时观测,因此需要多国众多研究所和科学家共同参与完成。

    记者: 华中科大在此次照片“冲洗”过程中参与的工作有哪些?

    吴庆文:主要参与了理论分析方面的工作。我们在过去几年里进行了系列研究,对黑洞吞噬物质过程、黑洞自旋等重要信息做了较好限定,提出这次视界望远镜观测的黑洞图像应该是来自黑洞吞噬的物质,而非相对论性喷流。此外,还发现这个巨型黑洞很有可能是高速自转的。这次拍摄的黑洞照片,较好支持了我们的研究结果。