“愛因斯坦是對的，他在一百多年前提出的廣義相對論經受住了考驗。”人類歷史首張黑洞照片驚艷亮相后，參與了這一工作的中科院上海天文臺臺長沈志強感慨地說，盡管黑洞很多年前從數學上就可以得到解釋，但直到上世紀60年代，科學家才真正覺得可以去找尋黑洞，并一步步逼近了真相，“廣義相對論需要在極端環(huán)境下檢驗，而最極端的環(huán)境就是黑洞周圍。”
“第一張黑洞照片與引力波的發(fā)現同等重要，都是對廣義相對論的驗證，可能會拿諾貝爾獎?！敝锌圃荷虾Ｌ煳呐_副臺長袁峰在接受解放日報·上觀新聞記者專訪時說。
“這將會是被歷史銘記的一刻?！鄙蛑緩娬f，科學家之前曾預言黑洞的三個特點：質量、自轉和是否帶有電荷，如今現實與預言完美地重合了。這要感謝甚長基線干涉測量技術（VLBI）的發(fā)展，8臺亞毫米射電望遠鏡相當于構建了一個1萬多公里口徑的望遠鏡（也稱事件視界望遠鏡）。盡管使用的VLBI技術并沒有本質變化，但對于黑洞的拍攝來說，確實要求非常高。在海平面低的地方難以開展拍攝，必須到空氣稀薄的高山上，因而也面臨很多技術挑戰(zhàn)?！敖o黑洞拍照的分辨率，相當于從地球看月亮上的一個橘子，或者說是坐在紐約咖啡館里可以看到巴黎的一張報紙?！鄙蛑緩娬f，望遠鏡是個拋物面，如果拋物面精度不高，拍出來的照片就不理想。事件視界望遠鏡為此提升了10倍觀測能力，偏差只有幾十個微米。
其實黑洞照片的拍攝工作兩年前就完成了，從2017年4月5日至14日，事件視界望遠鏡對銀河系中心和星系M87（距離地球5500萬光年）中央的超大質量黑洞進行了拍攝。之所以選擇這兩個黑洞，是因為這兩個黑洞的張角最大，容易觀測到細節(jié)。“觀測的時候天氣特別好，這也是成功的因素之一。”
為何黑洞照片的“沖洗”花了這么長時間？沈志強說，這主要是為了確保照片的真實性和可靠性，要得到一個無可置疑的結果，因此花費了大量時間去比較分析。黑洞的圖像為何如此重要？據介紹，早期用3個望遠鏡也曾觀測過黑洞，但得不到完整的圖像。盡管之前根據牛頓動力學，也能推測出黑洞的質量，但剛剛公布的這個黑洞質量是完全測量出來的，沒有假設。
黑洞照片是怎么“沖洗”出來的？中科院上海天文臺研究員路如森說，黑洞本身不發(fā)光，但周圍氣體會發(fā)光。這就好比把不同頻率的音符譜成樂曲，只需把不同頻率的黑洞成分測量出來，就可以重建還原圖像了。
有了照片對于黑洞的研究是否有幫助呢？沈志強表示信心更足了，此次被拍攝的黑洞在1.3毫米波段，如今正在測試0.8毫米波段，未來將有更多關于黑洞的驚喜帶給大家。
“在4千米高山上，呼吸都困難，我們要搬運各種儀器，為了校準信號經常通宵工作?！甭啡缟貞浟怂霸谙耐墓ぷ鲿r的情景。黑洞照片是國際大科學合作計劃的結晶，全球有200多位科研人員參與了這一項目，其中中國大陸學者16人，分別來自上海天文臺8人，云南天文臺1人，高能物理所1人，南京大學2人，北京大學2人，中國科學技術大學1人，華中科技大學1人。另外，還有部分來自中國臺灣地區(qū)的學者。
沈志強介紹，上海雖然沒有望遠鏡直接進行此次黑洞觀測，但上海天文臺的科研人員不僅在相關理論解釋中做出了國際性工作，還派人去夏威夷和西班牙協助觀測。VLBI技術于1967年首次在國外試驗成功，上海天文臺1971年就提出了研制VLBI技術的計劃，成為國內最早推動并主導VLBI技術的科研機構。
（來源：2019年4月10日上觀新聞，作者：黃海華，題圖：海沙爾 攝，責任編輯：馬平川）
