原标题：首张黑洞照片：中国团队已参与多年
本报记者杨清清北京报道
导读
M87并非观测的终点站，未来还会有更多的观测结果公之于众。
“5、4、3、2、1……”机械的读秒声并未令人乏味，反而更增添了激动与忐忑。4月10日晚9时6分，全世界的目光通过各色连线投注在面前的大屏幕上，它将宣告人类首张黑洞照片的样子。
读秒结束，短暂黑屏，随后，黑洞的真容出现了。一个中心黑色、四周带有明暗不一的橘红色光环跳了出来。不过，它的样子并不如想象中那般清晰，就仿佛高度近视者脱掉眼镜后的观感，又仿佛一幅印象派的油画。
但这就是黑洞。两秒钟内，现场的观众从轻声惊呼到鸦雀无声，再到掌声雷动。“（在第一眼看到照片时），心脏好像漏跳了一拍。”一位观看直播的科技爱好者向21世纪经济报道记者描述着当时的感受，“大脑一时间是空白的，没反应过来。”
这一晚，人类不关心世俗纷争，只关心那个遥远的天体。
再证相对论
“原来长这个样子”的黑洞具备深刻的理论价值。
据介绍，这张黑洞的照片来自位于M87室女座星系中心的黑洞，距离地球500万光年，中心黑洞质量达到太阳的65亿倍，视界范围大约是冥王星轨道的三倍。随着不断接近中心黑洞，人们能够分别看到M87星云、喷流结构以及最终对黑洞阴影形成的影像，黑洞阴影总体大小比视界面大2.5倍左右。
“超级计算机模拟了黑洞附近的运动。”上海天文台研究员路如森解释道，“黑洞周围的吸积物质形成吸盘，与吸盘垂直方向的是喷流结构。吸积流非常湍急，围绕黑洞旋转，两天可完成一周。随着物质吸积，它们在接近黑洞时会变热并发出辐射，从而被射电望远镜捕捉。”
由于一部分光子被黑洞吞噬，因此人们会看到黑洞阴影，其中黑洞阴影的亮度与暗度的对比度超过10倍，“因此暗影是真实的”。黑洞阴影外侧的圆环因引力导致，由于多普勒增量效应，它呈现南北不对称性，南亮北暗。这也意味着，M87中心黑洞南部朝自旋方向靠近地球，北边朝自旋方向远离地球，从地球上来看，该黑洞呈顺时针运动。
“它再次证明了爱因斯坦的广义相对论是正确的。”路如森表示。1915年，爱因斯坦提出广义相对论，引力可视为时空的弯曲。“照片所有观测特征与带自旋的黑洞产生的黑洞阴影一致，南北不对称性虽然由多普勒效应造成，但实际受黑洞自旋方向控制，这也就再次证明了广义相对论。”
中国的角色
本次拍到黑洞照片的事件视界望远镜（EHT），是通过“甚长基线干涉技术”(VLBI)和全球多个射电天文台的协作，构建形成EHT进行观测。
“望远镜的分辨率与口径或观测波长相关。”路如森表示，“口径越大、波长越短，望远镜的分辨本领越好。”
对于EHT而言，口径取决于望远镜之间的距离。据了解，参与拍照的EHT由8个全球射电望远镜构成，分别位于南极、智利、墨西哥、美国、西班牙等地，8个站点构成一个口径等同于地球直径的“虚拟”望远镜。
需要注意的是，在这8台射电望远镜中，并没有中国射电望远镜的身影。
“中国尽管拥有众多的射电望远镜，但是这次所使用到的望远镜是在毫米波段（具体观测波长为1.3mm）。”中国科学院大学天文学教授苟利军透露，“中国目前仅有两个亚毫米望远镜，如果要进行联网VLBI观测，还需要对终端设备进行升级改造，从而达到观测要求。”
不过，尽管硬件上没有直接参与本次照片拍摄，但中国也通过了其他的方式参与。“中国早期参与EHT合作至今，参与运行了位于夏威夷的麦克斯韦（JCMT）望远镜（James Clerk Maxwell Telescope，JCMT），无论是2017年4月或2018年4月的观测，我们都参与其中。”上海天文台台长沈志强指出。
此外，据沈志强介绍，针对同个观测目标，也会在不同波长和波段进行观测。“我们利用中日韩构成的东亚网，在整个EHT观测期间同样对M87在相对较长的7mm波长进行了密集观测。”沈志强表示，“无论如何，M87并非观测的终点站，未来还会有更多的观测结果公之于众。”
