人類歷史上首張黑洞照片即將揭曉！
今晚9點，全球六地（比利時布魯塞爾、智利聖地牙哥、中國上海、中國臺北、日本東京和美國華盛頓）將聯合召開新聞發布會，公布這一重大科學成果。
（觀看視頻 搶先了解）
該項目團隊包括來自中科院上海天文臺、雲南天文臺、中科院高能所、北京大學、華中科技大學、南京大學等單位的10餘名成員。
華中科技大學吳慶文教授是中國科學團隊成員之一，參與了歷時兩年的部分數據和理論分析工作。我們來聽他詳細解讀這次黑洞「真身」即將發布的幕後故事。
黑洞就是一個時空漩渦，是彎曲的空間和彎曲的時間構成的，別無其它。
黑洞存在一個視界，視界內部時空高度扭曲，連光都無法逃脫，一切物質掉入視界範圍，它就會消失的無影無蹤，奔向奇點（奇點是指「時空中一個普通物理規則不適用的點」，1970年，霍金等人曾提出"奇點定理"），因此像一個無底洞，即我們說的「黑洞」。花花世界、愛恨情仇、金銀財寶進入黑洞就只剩下質量、自旋和電荷三種信息（所謂「三毛」定理）。
1964年，美國科學家利用探空火箭在天鵝座區域偶然發現了一個非常明亮的X射線天體，科學家將其命名為「天鵝座X-1」。它成為了人類發現的第一個黑洞候選體。
銀河系中心黑洞質量測量雖然黑洞本身並不發光，但它具有強大的引力，可以將周圍的物質吸引過來，形成繞其轉動的吸積盤。吸積盤可以將吸積物質的引力能變成輻射，從而可以被我們看到。
（電影《星際穿越》當中的黑洞，周圍的亮環是由氣體構成的吸積盤）
全球望遠鏡組成陣列，聯合觀測，形成一個有效口徑等於地球直徑的大望遠鏡。這個虛擬的大望遠鏡叫做「事件視界望遠鏡」（EHT），由8臺望遠鏡組成。分別是：南極望遠鏡（South Pole Telescope）；位於智利的阿塔卡馬大型毫米波陣(Atacama Large Millimeter Array，ALMA）；位於智利的阿塔卡馬探路者實驗望遠鏡（Atacama Pathfinder Experiment）；墨西哥的大型毫米波望遠鏡（Large Millimeter Telescope）；位於美國亞利桑那州的（Submillimeter Telescope）；位於夏威夷的麥克斯韋望遠鏡（James Clerk Maxwell Telescope，JCMT）；位於夏威夷的亞毫米波望遠鏡（Submillimeter Array）；位於西班牙的毫米波射電天文所的30米毫米波望遠鏡。
全球超級望遠鏡2017年4月5日到11日之間，「超級望遠鏡」同時對M87中心黑洞進行了4次非常成功的聯合觀測。
從2018年起，又有格陵蘭島望遠鏡、位於法國的IRAM NOEMA天文臺和位於美國的基特峰國立天文臺加入後續的研究和校準工作。
為什麼數據處理歷時兩年之久？
吳慶文教授解釋，這些望遠鏡，必須把數據寄到一個地方進行綜合處理，然後才能分析。在觀測成功以後，由於數據處理相對較為複雜，而且涉及站點很多，每晚的數據量達2PB（1PB=1000TB=1000000GB），這和歐洲大型對撞機一年產生的數據差不多。為了保證準確性，觀測數據用三種完全獨立的流程以及多個獨立小組進行處理，以保證結果的準確性。而且處理過程非常複雜，要不同獨立小組結果幾乎相同才會向外發布，因此非常耗時。他感嘆，「真是拍照不易，洗照片更難。」
模擬圖
吳慶文教授說，這是一個模擬圖，但很像真的。其中中心陰影就是黑洞的暗影，那個亮環就是黑洞周圍等離子體發的光。可以說「人類首張黑洞照片」是在2016年發現引力波之後人們尋找到了愛因斯坦廣義相對論最後一塊缺失的拼圖。
吳慶文教授介紹，這次觀測的超級黑洞，課題組在前期一直在進行研究。黑洞就是一臺超級發動機，不僅吞噬物質，還向宇宙空間以接近光速拋射物質。
此次黑洞項目研究，主要分為觀測、數據處理、理論分析等工作，全球有200多人參與，中國團隊十餘名成員參與了上述不同工作，他本人和研究生馮建超博士主要進行理論分析，在過去幾年裡進行了系列研究，對黑洞吞噬物質過程、黑洞自旋等重要信息做了較好限定，提出這次視界望遠鏡觀測的黑洞圖像應該是來自黑洞吞噬的物質，而非相對論性噴流。此外，還發現這個巨型黑洞很有可能是高速自轉的。「這次拍攝的黑洞照片，較好支持了我們的研究結果。」
展望未來15—20年，黑洞相關一定會取得更大的突破。
2017年6月15日，我國第一顆X射線天文衛星「慧眼」發生升空，在浩瀚宇宙架起了一座屬於中國人自己的空間望遠鏡。2018年3月，中科院啟動了增強型X射線時變與偏振天文臺（eXTP）相關研究，這架旗艦型X射線天文臺將在2025年左右發射，將是「慧眼」衛星的繼任者。
這兩架X射線天文望遠鏡核心科學目標都是黑洞、中子星等極端天體，一流的設備必將催生一系列一流的、超乎想像的科學發現。
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監製：郭小容
編審：吳博軍
本文來源：綜合湖北日報、澎湃新聞等
編輯：楊帆