4月10日21時(shí),人類歷史上首張黑洞照片在中國(guó)上海和臺(tái)北、比利時(shí)布魯塞爾、智利圣地亞哥、日本東京和美國(guó)華盛頓全球六地同時(shí)對(duì)外發(fā)布,這是人類首次通過(guò)圖像直觀地看到黑洞。
這張來(lái)之不易的黑洞照片,揭示了室女座星系團(tuán)中超大質(zhì)量星系M87中心的黑洞。這一黑洞距離地球5500萬(wàn)光年,質(zhì)量為太陽(yáng)的65億倍。這一圖像的捕獲意味著百年之前的愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論得到了首次試驗(yàn)驗(yàn)證。
黑洞是一種被極度壓縮的宇宙天體,在一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi)包含著令人難以置信的質(zhì)量。它具有超強(qiáng)引力,即便光也無(wú)法逃脫它的勢(shì)力范圍——這種天體的存在以極端的方式影響著周圍的環(huán)境,讓時(shí)空彎曲,并將周圍的氣體吸進(jìn)來(lái)。在此過(guò)程中,氣體的引力能轉(zhuǎn)化成熱能,氣體的溫度變得很高,會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的輻射。
在天文學(xué)家捕獲的首張黑洞照片中,黑洞仿佛沉浸在一片類似發(fā)光氣體的明亮區(qū)域中?!拔覀冾A(yù)期黑洞會(huì)形成一個(gè)類似陰影的黑暗區(qū)域。這正是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論所預(yù)言的,可我們以前從未見(jiàn)過(guò)?!盓HT科學(xué)委員會(huì)主席、荷蘭奈梅亨大學(xué)教授海諾·法爾克解釋,“這個(gè)暗影的形成,源于光線的引力彎曲和黑洞視界對(duì)光子的捕獲。暗影揭示了黑洞這類迷人天體的很多本質(zhì),也使得我們能夠測(cè)量M87中心黑洞的巨大質(zhì)量?!?/p>
多維解讀
角度一:黑洞照片凝結(jié)合作力量
從美國(guó)夏威夷到智利,從伊比利亞半島到南極……全球30多個(gè)研究所,200多名科學(xué)家,傾數(shù)年心血,攜手并肩,共同記錄黑洞周圍吸積盤(pán)和噴流等發(fā)出的耀眼光芒,從而讓超大質(zhì)量黑洞無(wú)處遁形,顯現(xiàn)“真容”。正是全球同步的努力,讓人類拍攝到有史以來(lái)首張黑洞照片。觀測(cè)黑洞項(xiàng)目,讓地球上幾乎所有這一領(lǐng)域的研究人員不同程度地以不同方式參與其中。科學(xué)探索,正讓整個(gè)世界以不同尋常的方式更緊密地連接在一起,不僅讓地球,也讓人類成為一個(gè)共同體。毫無(wú)疑問(wèn),首張黑洞照片凝結(jié)著全球科學(xué)界合作的力量。
角度二:黑洞照片見(jiàn)證科技發(fā)展
近年來(lái)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,為黑洞的成像帶來(lái)了可能?!笆录暯缤h(yuǎn)鏡”撈回海量數(shù)據(jù),勾勒出黑洞的模樣。基于甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量技術(shù),它把分布在全球各個(gè)地方的望遠(yuǎn)鏡組合起來(lái),形成等效于地球萬(wàn)公里長(zhǎng)的望遠(yuǎn)鏡,使它具備了觀測(cè)遙遠(yuǎn)天體非常高的分辨本領(lǐng)。最近十年,全球科學(xué)家在技術(shù)上的進(jìn)步,方法上的創(chuàng)新,使得我們終于有機(jī)會(huì)在今年宣布得到了它的圖像。正因?yàn)橛辛丝茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,才給黑洞成像帶來(lái)了可能,才讓我們揭開(kāi)了黑洞的面紗。
角度三:科學(xué)探索永遠(yuǎn)無(wú)止境
回顧人類最近三百多年的歷史,全球科學(xué)家們對(duì)黑洞的探索從未停止。英國(guó)物理學(xué)家約翰·米歇爾就從理論上預(yù)言過(guò)這種神秘天體,愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的提出使得黑洞研究迎來(lái)轉(zhuǎn)機(jī),其后美國(guó)物理學(xué)家約翰·阿奇博爾德·惠勒將這種“不可思議的天體”命名為“黑洞”。而英國(guó)物理學(xué)家霍金等人關(guān)于黑洞的研究,啟發(fā)了人們思考黑洞的內(nèi)部。探索未知,是人類拓展自身疆界的重要過(guò)程。無(wú)論仰望星空,還是審視自己,當(dāng)?shù)厍蛏系娜藗內(nèi)w凝視同一方向,如同黑洞這樣曾經(jīng)深藏不露的未知,終將一個(gè)接一個(gè)“顯露光芒”。
角度四:科學(xué)探索需要想象和創(chuàng)新
為了探索黑洞,人類把想象力發(fā)揮到了極限。由8只“眼睛”組成的虛擬事件視界望遠(yuǎn)鏡,北至西班牙、南至南極,口徑達(dá)到了地球直徑。這一“巨眼”,帶領(lǐng)人類穿越星空,從海量的數(shù)據(jù)中勾勒黑洞容顏。探秘宇宙還需要?jiǎng)?chuàng)新,科學(xué)家們正是懷揣著揭開(kāi)未知的夢(mèng)想,秉承科學(xué)探索的精神,在探秘宇宙的征途上不斷創(chuàng)新的。當(dāng)然,研究黑洞并不是“無(wú)用”的,它凝結(jié)了人類文明最珍貴的結(jié)晶,也飽含著人類的想象力和創(chuàng)新力。