黑洞

2019年4月，全球科学家联合发布了有史以来第一张黑洞照片。这是通过事件视界望远镜（EHT）于2017年4月对M87星系中央超大质量黑洞的观测获得的。昨天，中国科学院上海天文台发布了与该次观测同一时期观测所获得的所有波段数据，并且同时宣布：今年，全球望远镜将联手对M87再次开展前所未有的多波段同步观测。

青年报记者 郭颖

新数据可改进对爱因斯坦广义相对论检验

来自32个国家或地区近200个科研机构的760名科学家和工程师组成的团队，使用19台望远镜（阵），成功汇集了2017年3月底至4月中旬的观测数据。每台望远镜都为距离地球约5500万光年的M87中心这个65亿倍太阳质量的黑洞，提供了有关其物理行为和影响的独特信息。而新数据将有助于充分理解黑洞的首张照片。

中国科学院上海天文台牵头组织协调了包括8位台内研究人员在内的国内学者参与了EHT合作。我国天马射电望远镜参与了2017年5月9日的欧洲VLBI网（EVN）170mm观测，并贡献了最高分辨率基线。同时，作为东亚地区灵敏度最高的长毫米波射电望远镜，天马望远镜全程参与2017年3月至5月期间东亚VLBI网（EAVN）在13mm和7mm对M87共14次EHT协同观测。这是国内射电望远镜在7mm工作波长首次成功参加国际VLBI联合观测。

结果表明，当时M87超大质量黑洞周围物质产生的辐射强度处于有观测记录以来最低水平。这为看黑洞的“阴影”提供了理想的条件，同时便于区分开接近事件视界的区域和离黑洞数万光年尺度以外的辐射。

上海天文台方面表示，这些望远镜的数据与当前和未来的EHT观测相结合，将可以让科学家能够对天体物理学的一些最重要和最具挑战性的研究领域进行分析。例如，科学家计划使用这些数据来完善对爱因斯坦广义相对论的检验。

上海天马望远镜 新华社 图

本月上旬起再启若干遥远黑洞EHT观测

从本月上旬开始，全球天文学家再一次用6天时间，开展对M87、银河系中心超大质量黑洞（Sgr A *）以及另外若干遥远黑洞的EHT观测。与2017年相比，该阵列新增了三台望远镜——格陵兰望远镜，基特峰12米望远镜和北方扩展毫米波阵列（NOEMA）。

上海天文台副研究员江悟说：“目前，因为还不完全确定围绕黑洞旋转以及被加速形成相对论性喷流中的粒子组成，尤其是它们的辐射特性，对M87进行此类检验仍需要更全面的观测数据。”

值得关注的是，今天发布的研究还加深了对一个相关问题的理解，即涉及“宇宙线”的起源，宇宙线是不断轰击地球的高能粒子。它们的能量可以比地球上最强大的人工加速器大型强子对撞机（LHC）产生的能量高一百万倍。最高能的宇宙线最有可能是起源于这次发布的图像上显示的黑洞喷流，但有关细节，如这些高能粒子是在哪里被加速的，仍有许多疑问。因为宇宙线能通过相互碰撞产生辐射，最高能波段的伽马射线就可以用来精确定位粒子加速的区域。此新研究表明，至少2017年这些伽马射线不是在事件视界附近产生的。解决这一争论的关键是将其与2018年的数据以及本月正在观测采集的新数据进行比较。

值得一提的是，这批新的数据宝库的公开恰逢EHT的2021年观测，这还是自2018年以来的首次EHT观测。“今年的天马望远镜参与的东亚VLBI网（EAVN）联测目前正在进行中。”上海天文台刘庆会研究员表示，“未来，我们的天马望远镜仍将积极参与到这类国际合作中，对包括M87在内的更多黑洞天体进行监测。”

青年报记者 郭颖

来源:青年报