黑洞照片沒它就不行?中國人也要和它並肩仰望星空

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新華社北京4月12日電（記者黨琦 王沛）人類史上首張黑洞照片轟動世界。但恐怕除了專業人士和天文、物理愛好者，很少有人知道拍攝黑洞的一大「功臣」坐落在「星空之國」。它若缺席，黑洞照片恐怕還真拍不出來。

它就是阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列望遠鏡（縮寫ALMA）。

阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列望遠鏡（ALMA）。（視頻來源：歐洲南方天文臺）

而它的「老家」——智利北部阿塔卡馬沙漠，江湖地位更是一絕。

通俗點說，這裡是當年大熱韓劇《來自星星的你》中外星人「都教授」口中地球上頭號觀星勝地。專業點說，這裡是國際天文學界公認的「天文觀測勝地No.1」，稱得上世界各國「天文觀測的奧運賽場」，到2024年全球超過70%的大型天文望遠鏡都將建在智利。

最值得中國人期待的是，中國科學院南美天文中心文特峰觀測臺站也正在這裡建設，未來可能在重要天文國際合作中繼續為中國、為人類添彩。

想拍黑洞，為什麼少了它就不行？

10日，全球200多名科研人員參與的「事件視界望遠鏡」項目發布了人類首張黑洞照片。在這一項目用於聯合觀測的8座射電望遠鏡中，阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列望遠鏡作用獨特。

阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列望遠鏡（ALMA）。（圖片來源：歐洲南方天文臺）

「拍攝黑洞照片，其餘7座望遠鏡少一座也還行，但少了ALMA望遠鏡就不行，」中科院南美天文中心主任王仲告訴新華社記者。

為什麼這麼牛？先看看ALMA望遠鏡的小資料：

ALMA望遠鏡由歐洲南方天文臺、美國國家射電天文臺和日本國立天文臺合建，總投資14億美元，於2013年投入使用。

ALMA望遠鏡位於阿塔卡馬沙漠東部查赫南託爾高原，海拔5000米。它不是簡單一座射電望遠鏡，而是由66座口徑7至12米、重約120噸的拋物面天線共同組成一個望遠鏡陣列，直徑可達16公裡，代表了當今國際射電天文最先進的觀測能力，比此前各國擁有的同類設備在觀測效率上提高了一個量級，解析度能超出「哈勃」望遠鏡10倍。

阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列望遠鏡（ALMA）。（視頻來源：歐洲南方天文臺）

「黑洞成像需要觀測毫米波和亞毫米波，這是ALMA望遠鏡最擅長的，」王仲說。

參與「事件視界望遠鏡」項目的中科院上海天文臺研究員路如森告訴記者，ALMA望遠鏡這樣高靈敏度的亞毫米波望遠鏡投入使用，讓黑洞成像觀測成為可能。

在ALMA望遠鏡項目工作的天文學家維奧莉特·因佩利澤裡更直言，ALMA望遠鏡是「事件視界望遠鏡」的核心。

為何「明星望遠鏡」扎堆建「星空之國」？

智利有「星空之國」美譽。

北部阿塔卡馬沙漠擁有全世界最佳的天文觀測條件，不下雨，無雲，全年「晴夜數」可達320天，空氣乾燥，無光汙染，加之智利政府長期、穩定的支持政策，如今世界一批大型望遠鏡都選擇建在智利，甚至十幾個大型項目同時在這裡興建。

阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列望遠鏡（ALMA）。（圖片來源：歐洲南方天文臺）

「天文是一個非常特殊的學科，深度依賴觀測，需要特別合適的臺址條件，因此世界各國大望遠鏡項目和天文學家都來到智利，」中科院南美天文中心研究員朱磊告訴新華社記者。

「北半球最好的臺址是夏威夷，南半球則是阿塔卡馬沙漠。銀河系中心在南天區，距銀河系最近的恆星星系大小麥哲倫星雲也在南天區。最近十幾年，在美國夏威夷建設大望遠鏡的空間嚴重受限，全球大多數大型望遠鏡都建在智利，投資比例在2024年將超過全球地面天文觀測項目總投資的70%。這在各自然科學領域中前所未有、非常罕見，」王仲說。

歐南臺籌建的極大望遠鏡（ELT）。（圖片來源：歐洲南方天文臺）

除了觀測毫米波和亞毫米波的射電望遠鏡ALMA，歐南臺籌建的下一代「明星望遠鏡」——極大望遠鏡（ELT）也於2016年在智利動工。

這座望遠鏡由798個六角形小鏡片拼接成直徑39.3米的主鏡，集光面積達978平方米，預計2024年建成後將成為世界上最大的光學望遠鏡。

歐南臺智利代表克勞迪奧·梅洛告訴新華社記者：「ELT望遠鏡項目預計投資11億歐元。歐南臺將這麼大的望遠鏡項目建在智利，不僅因為這裡得天獨厚的天文觀測條件，智利政府和社會各界幾十年來一直持優先發展天文事業，並將『零光汙染』夜空作為國有資源來保護，也是重要因素。」

中國也在「觀星勝地」有一席之地

隨著越來越多的大型觀測設備在阿塔卡馬投入使用，天文科研產出取得驚人進步。獲2011年諾貝爾物理學獎的「宇宙加速膨脹」天文觀測結果，便是由位於智利的兩個天文臺同時獲得。2017年轟動國際科學界的「引力波光學對應體」發現，也是由位於智利的不同天文臺觀測和驗證。

中科院南美天文中心副主任王煒對新華社記者說，歐南臺於1963年開始在智利建設天文觀測臺，如今在阿塔卡馬沙漠已有3個觀測臺站——東部查赫南託爾觀測臺站、西部帕拉納爾觀測臺站和南部拉錫亞觀測臺站，均為世界頂級天文觀測臺。美國在智利也建有3個觀測臺站。日本、韓國也已在智利建設自己的望遠鏡。

正在建設中的中科院南美天文中心文特峰觀測臺站。新華社記者王沛攝

天文研究合作是中智科技合作的重點之一。2016年，中科院國家天文臺和智利北方天主教大學籤訂協議，在阿塔卡馬合作建設天文觀測基地。這是我國繼南極天文臺後的第2個海外天文觀測基地。

在距離上文提到的「明日冠軍」極大望遠鏡（ELT）僅30公裡處的文特峰，正在建設中的中科院南美天文中心文特峰觀測臺站已初具雛形。這裡與歐南臺兩個大望遠鏡鼎足而立，天文觀測條件非常優秀。

中國天文人對於中智間、國際間的天文研究合作有期待也有抱負。

前中科院國家天文臺臺長、探月工程月球應用科學首席科學家嚴俊對新華社記者說：「在智利建設以我為主的超大型光學望遠鏡，是中國天文學工作者的共同心願。」（編輯：孫浩 唐志強；視頻編輯：王沛 黨琦）