期待为黑洞“拍电影”，上海天文台的“拍摄”故事永无止境|黑洞_新浪财经

转自：上观新闻

这是一张期待已久的关于M87星系中心的大质量天体的“肖像”。由中国科学院上海天文台研究员路如森领导的国际研究团队去年首次拍到了M87的黑洞全景，这张“全景”照片使天文学家能够更全面地了解黑洞周围的物理过程，而这群投身于探索宇宙未知的天文学家说，为黑洞“拍摄”的故事永无止境。

上海天文台研究团队透露，下一步的目标是拍摄一部银河系中心黑洞的“电影”，希望能够全方位观测和理解黑洞。

中国团队在国际前沿科学领域的

显示度越发亮眼

2019年4月，科学家发布了有史以来第一张黑洞照片，这张来自宇宙深处的“甜甜圈”状黑洞照片引起轰动。而四年后，由中国科学院上海天文台领导的国际研究团队换了个频道看M87黑洞，首次拍到了M87的黑洞全景。照片里，不仅有“甜甜圈”，还能看到从“甜甜圈”向远处延展的“尾巴”，即黑洞的喷流。

这一支国际合作团队，成员来自17个国家和地区、64家研究单位，共计121位，领衔的是中国科学院上海天文台研究员路如森。“我们拍的是M87的‘全身照’，也是目前唯一一张全景照。非常有意义。”路如森说，他的学术生涯从上海天文台开始，一路走来在国际合作中看到了很多意想不到的“星际风景”。

路如森从2007年就赶赴海外学习并逐步参与到全球合作中，开展高分辨率成像工作。在路如森的电脑里珍藏着每一次与国际团队合作的照片，“对宇宙的探索一定要靠全球协作，比如这张M87的黑洞全景照片，‘冲洗照片’和理论解释的过程倾注了全球科学家的心血，没有国际科研合作，就无法完成如此艰巨繁琐的工作。”

要拍成一张照片，缺少不了“照相机”，而协调遍布全球的射电望远镜同步观测绝非易事。对人类天文学事业孜孜不倦的共同追求，让研究团队不畏艰辛，克服了时差、地域等困难，最终完成了2018年4月14日至15日长达十几个小时的观测拍摄。而后，又经过了长达5年的数据处理和成像工作，得到这张弥足珍贵的新照片。

从无到有、从弱到强、从点到面，中国天文学正在逐渐地赶上世界的发展前沿。中国科学院上海天文台台长沈志强说，“聚焦国际天文学前沿，上海天文台集智攻关。随着国际参与的加强，中国团队在国际前沿科学领域的显示度也越发亮眼。”

“围观”300多名顶级天文“大咖”

青年科学家成“多边形战士”

人类对仰望星空的过程充满好奇心，也历尽艰辛，但从未停止。对M87的探索，也并没有结束。有天文爱好者曾提问，为什么黑洞照片看上去都很糊？能拍出更清晰的黑洞照片吗？中国科学院上海天文台专门从事黑洞拍照工作的赵杉杉多次分享过这张黑洞照片背后的故事：

事件视界望远镜（Event Horizon Telescope，EHT）的口径已经达到地球直径，它所拍到的照片清晰度只能到这种程度了。EHT拍照的时候有8小时的曝光，这种方式要求拍摄对象不能动，一动就会导致照片糊掉。然而，银河系中心黑洞没几分钟就要动一下，在长时间曝光之后得到的图像就是看起来有点糊。

“一旦有了照片后会告诉我们更多的物理信息，我们利用计算机数值模拟生成了庞大的黑洞模型图库。一次数值模拟需要在超级计算机上计算数周到数月，代价高昂，因此这个模型图像库是货真价实的‘金库’。”赵杉杉说，对于青年科学家而言，参与EHT国际合作平台也像是得到了货真价实的“金库”，“平台上有300多名研究科学家，我可以‘围观’他们的交流，在沟通中碰撞出更多的火花。我也得到了巨大的成长，从单一领域变成了能参与天文台建设的‘多边形战士’。”

黑洞照片为科学家的对照研究提供了条件，用这些新的数据来检验超大质量黑洞周围气体行为的相关理论和模型，江悟就是中国科学院上海天文台团队里一名“成图计算能手”。

上海VLBI天文处理平台建成至今已有9个年头，一直承担国内和国际的VLBI天文观测数据处理。“调试好了上海VLBI天文处理平台的超级计算机，利用它来完成快速成像工作。每次都需要生成几万张图像，然后反复优化。最忙的时候，我台400核的超级计算机每天不间断地运算，往往全部结果刚处理出来就到了每周讨论的时间。”

江悟最先从事的是上海天文台的技术岗位，喜欢追究事物本质的他，主动提出了希望换到研究岗位，这样的“跨界”需要付出更多的努力，“希望我的工作能够对这个领域有一定的贡献，还能取得一定的科学成果，这就是最让我满足的事了。”

下一步是要给黑洞“拍电影”

类星体是1963年被天文学家发现的一类特殊天体。它们因为看起来是“类似恒星的天体”而得名，实际上却是银河系外能量巨大的遥远天体。“不识庐山真面目，只缘身在此山中”，如何从太阳系穿过银盘看清银河系中心的超大质量黑洞？科学家们在上世纪70年代就掀起了观测的热潮。

作为中国科学院上海天文台台长，沈志强聚焦高水平科技自立自强、紧扣上海国际科技创新中心建设，引领推动上海天文台在科研战略规划布局、人才队伍建设和综合治理体系等方面改革创新发展。他领衔的国际合作小组发现了银河系中心人马座A*是超大质量黑洞的最新证据，被评选为“2005年度中国基础研究十大新闻”之一。他主持建设的65米口径“天马望远镜”已成为服务我国月球与深空探测工程高精度测定轨的国之重器。