(华盛顿11日讯)全球多地200多个科学家组成的团队,联合发布了人类首张黑洞照片,不仅竖立了人类历史的重要里程碑,也验证已故物理学家爱因斯坦1915年提出的广义相对论是否正确,从照片所见黑洞呈圆形,与该理论推测相同。

综合媒体报导,露出真容的黑洞,位于处女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。黑色部分是黑洞投下的“阴影”,明亮部分是绕黑洞高速旋转的红色光环、“吸积盘”(accretion disk)及喷流。

“事件视界望远镜”项目主任、美国哈佛史密森天体物理学中心的杜勒曼,周三在华盛顿说:“我们完成了在一个世纪前被视为不可能的事情。”

上世纪初,爱因斯坦提出广义相对论,预言了黑洞的存在,从此成为许多科幻电影的灵感源泉。科学家陆续通过一些间接证据,证实了黑洞的存在,但人类始终没有真正“看到”黑洞。

引力强 光无法逃逸

黑洞是一种体积极小而质量极大的天体,引力非常强,以至于周围一定区域内,连光也无法逃逸,这一区域被称为“事件视界”(event horizon)。“事件视界望远镜”(EHT)就是为观测黑洞的“事件视界”而设计的。

参与此项研究的荷兰拉德堡德大学教授法尔克形容,这个黑洞绝对是“怪物”,是宇宙中的重量级黑洞,质量巨大,像一个火环。

中国科学院上海天文台研究员袁峰,在上海的记者会上指出,“现在看到的照片大体来说有两个部分,严格来说是两个结构”。圆环发的光,就是从“吸积盘”上发出,黑色的阴影要比黑洞本身要大几倍,“照片上的黑洞附近的空间是弯曲的,黑洞本身是不可见的”。

爱因斯坦在1915年发表的广义相对论,早已预言黑洞的存在,也就是物质会扭曲或弯曲时空的几何结构。而黑洞具有强引力,因此给黑洞“拍照”的目的,是在强引力场的极端环境下,验证爱因斯坦的广义相对论。

中国科学院上海天文台台长沈志强表示:“这是人类获得关于黑洞的第一个直接视觉证据,证实了爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立。”

这个EHT计划,由2017年全球约200名科学家联手合作,把各大洲的天文望远镜串连起来,建造超巨型的望远镜虚拟网络。望远镜分别位于美国、墨西哥、智利、法国、格陵兰岛和南极,这就好像是一个“直径如地球一样”的超巨型望远镜,为黑洞“拍照”。

由于黑洞自身不发光,难以直接观测,故此这次科学家所“拍摄”的,其实是黑洞的“阴影”,并花费了约两年时间“冲洗”照片。而大型望远镜并非直接拍出影像,而是取得大量数据,经历复杂的电脑运算过程所得。

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