2020年，我們將看到黑洞的第一個(gè)視頻

　　在類星體中心的超大質(zhì)量黑洞，就像是一條饑餓的巨龍，貪婪地吞噬著在它附近的物質(zhì)。

　　1.

　　今年 4 月 10，一個(gè)巨大的“甜甜圈”橫空出現(xiàn)，吸引了全世界的目光。正當(dāng)所有人都在為人類拍攝到的首張黑洞照片歡呼時(shí)，其背后的科學(xué)團(tuán)隊(duì)卻已經(jīng)在策劃續(xù)集：一部能展示黑洞吞噬巨大氣體云的電影!科學(xué)家想要知道這些星系中的怪獸是如何進(jìn)食的，以及如何隨時(shí)間的演化，因?yàn)檫@對(duì)于理解黑洞和星系間的相互作用至關(guān)重要。

　　事件視界望遠(yuǎn)鏡(ETH)合作組是這一計(jì)劃的幕后科學(xué)團(tuán)隊(duì)，他們已經(jīng)獲取了必要的觀測(cè)數(shù)據(jù)，目前正在處理堆積如山的海量數(shù)據(jù)。2020 年，我們就很有可能可以看到黑洞的第一個(gè)視頻。

　　9 月 5 日，EHT 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Shep Doeleman在接受法新社采訪時(shí)表示：“我預(yù)測(cè)，在下一個(gè)時(shí)代末期，我們將能制作出高質(zhì)量的實(shí)時(shí)黑洞電影，它們將不僅可以揭示黑洞的樣子，還能揭示它們?cè)谟钪嫖枧_(tái)上的行為。”

　　提出 EHT 概念的天文學(xué)家Heino Falcke在接受 BBC 的采訪時(shí)說：“就像行星一樣，黑洞也會(huì)旋轉(zhuǎn)。黑洞的強(qiáng)大引力會(huì)扭曲周圍的空間和時(shí)間。所以，看到空間自身旋轉(zhuǎn)的這種奇怪效應(yīng)是天體物理學(xué)的圣杯之一。”

　　2.

　　從前，天文學(xué)家可以探測(cè)到被黑洞吞噬的光，卻缺乏清晰的圖像來觀測(cè)光的形狀。但當(dāng)研究小組將多個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡連接在一起時(shí)，這個(gè)障礙便被克服了，應(yīng)運(yùn)而生的是一個(gè)相當(dāng)于地球大小的巨型望遠(yuǎn)鏡，它能以前所未有的分辨率觀測(cè)夜空中出現(xiàn)的微小天體。

　　這項(xiàng)艱苦的工作在上個(gè)時(shí)代末才開始有了回報(bào)。研究團(tuán)隊(duì)獲得了使用三個(gè)望遠(yuǎn)鏡來證明概念的機(jī)會(huì)，并在 2008 年發(fā)表了對(duì)黑洞的首次測(cè)量結(jié)果。

　　到了 2017 年 4 月，他們已經(jīng)在智利、西班牙、墨西哥、美國(guó)和南極組裝了 8 臺(tái)高靈敏度的射電望遠(yuǎn)鏡。這些巨大的儀器可以觀測(cè)到高頻射電波，從而使天文學(xué)家的視線能穿透星系中的氣體和塵埃，一直延伸到黑洞的邊界。

　　這些望遠(yuǎn)鏡通過原子鐘網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)同步，從而組成了大小和地球相當(dāng)?shù)奶摂M望遠(yuǎn)鏡。距離地球 5500 萬光年之外的 M87 星系中心的超大質(zhì)量黑洞是 EHT 的拍攝目標(biāo)之一，其質(zhì)量相當(dāng)于 65 億個(gè)太陽(yáng)。運(yùn)用全新的算法和成像技術(shù)，研究人員在經(jīng)歷了近兩年的數(shù)據(jù)分析后，才最終使我們看到了這只引力怪獸：

　　圖像中心是黑洞的剪影，周圍環(huán)繞著一個(gè)明亮的光子環(huán)。

　　9 月 5 日，EHT 團(tuán)隊(duì)(由來自世界各地的 347 名科學(xué)家組成)因成功拍攝到了黑洞的第一張圖像，而榮獲了 2020 年度的基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)。

　　3.

　　除了探測(cè)到了我們看到的那張 M87 星系的黑洞之外，研究小組還觀測(cè)了我們銀河系中心的黑洞：SgrA*。他們?cè)?2018 年進(jìn)行了數(shù)據(jù)讀取，并計(jì)劃在明年重復(fù)一遍讀取過程。

　　我們銀河系的黑洞要比 M87 中心的要?jiǎng)邮幍枚啵运茈y被觀測(cè)到。環(huán)繞在 M87 周圍的物質(zhì)大約需要一個(gè)月的時(shí)間繞行一圈，但在 SgrA*周圍的物質(zhì)卻只需半小時(shí)就能轉(zhuǎn)一圈。

　　Doeleman 說：“我們可能會(huì)在 2020 年之前就制作出第一部大致的電影。”在理想的情況下，科學(xué)家還需要更多的地面望遠(yuǎn)鏡和衛(wèi)星的加入，以進(jìn)一步提高分辨率。

　　由于 M87 的第一張圖片所引發(fā)的公眾興趣，讓 Doeleman 對(duì)未來的資金前景感到更加樂觀。他說：“EHT 比我能想到的歷史上任何其他科學(xué)項(xiàng)目都更有價(jià)值。我們確實(shí)把自己視為探險(xiǎn)家，我們?cè)谀X海中進(jìn)行了一次旅行。我們是黑洞邊緣的儀器。現(xiàn)在我們回來報(bào)告我們的發(fā)現(xiàn)。”

　　黑洞仍舊有著許多的謎題。未來，黑洞圖像和視頻將使天文學(xué)家能夠在新的極限下檢驗(yàn)愛因斯坦的理論，并進(jìn)一步揭開關(guān)于黑洞吸積盤和噴流的種種未解難題。但更重要的是，在黑洞的核心隱藏著關(guān)于如何統(tǒng)一廣義相對(duì)論和量子力學(xué)的線索。
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