终见“真容”!人类史上首张黑洞照片诞生 中国具体作出了哪些贡献?

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4月10日晚,全世界的目光都被一张“最难拍”的照片所吸引。神秘天体——黑洞(Black Hole),终于被人类“就看”。

包括中国(上海、台北)在内的全球多地天文学家与爱好者们,同步组阁 了首张黑洞的“真容”。《天体物理学杂志通信》以特刊的形式通过六篇论文发表了你你这俩 重大成果。

当全球科学界将分布在世界各地的8个射电望远镜(阵)组成“地球级别”的虚拟望远镜阵列,同一时刻、同一方向,对准同一片遥远星空,黑洞的揭秘之旅终于走向了两个多多新的里程碑。

从美国夏威夷到智利,从伊比利亚半岛到南极……全球30多个研究所,30多名科研人员,历时10余年,从四大洲8个观测点“捕获”视觉证据,亲戚大伙儿一并记录黑洞互近吸积盘和喷流等发出的耀眼光芒,从而让超大质量黑洞无处遁形,显现“真容”。正是全球同步的努力,后来你类拍摄到有史以来首张黑洞照片,有望证实爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立,一并细致研究黑洞互近的物质吸积与相对论性喷流成为由于 。

在你你这俩 “兴师动众”的过程中,科研领域全球同步的作用愈发凸显。正如“事件视界望远镜”项目科学委员会主席、荷兰奈梅亨大学教授海诺·法尔克所说,原先的项目时要整个世界。

该国际合作项目负责人、哈佛大学教授谢泼德·多尔曼表示,过去10多年里,技术的突破、全球天文台的合作等,后来你类最终打开了两个多多观测黑洞的全新窗口。

你你这俩 切,都得益于两个多多叫“事件视界望远镜”(EHT)的项目。

参与此次观测的包括地处世界6个地点的8个台站:

正是你你这俩 项目,在过去的两年多里,完成了给黑洞拍照(天文观测)以及照片的“冲洗”(后期数据处理)。

事实上,观测黑洞项目,让地球上几乎所有你你这俩 领域的研究人员时会同程度地以不同依据 参与其中。科学探索,正让整个世界以不同寻常的依据 扎得密地连接在一并,不仅让地球,也后来你类成为两个多多一并体。

无论是对黑洞概念懵懵懂懂的早期天文学家、发表广义相对论的爱因斯坦、获得黑洞地处证据的引力波项目团队,还是今天一并拍摄黑洞照片的各国科研人员,后来你类持续探索未必断取得进步的动力之一,正是人类作为两个多多一并体对宇宙和自身的好奇心。

探索未知,是人类拓展自身疆界的重要过程。天文学的进步,也一并推动数学、物理学、化学、计算机等多个学科一并前行。而不能多领域、多学科并行发展,更大尺度地拓展国际合作范围、更深入地探索国际合作模式,人类探索未知的视野才由于 变得更加开阔。

中国的贡献很有点

中国在此项研究中所做的贡献,时会目共睹。

从六地发布会其中的两场(上海,台北)设在中国,到本身直播语言中包括汉语,再到初期亲戚亲戚大伙儿对中国望远镜否有参与观测的种种猜测,此次“黑洞现身”里的中国元素,比较慢不被外界关注到。

在此次拍照的EHT项目合作中,中国科学家在早期EHT国际合作的推动、EHT望远镜观测时间的申请、夏威夷JCMT望远镜的观测、后期的数据处理和结果理论分析等方面做出了诸多贡献。

1)众多机构参与

在此次全球合作的典范中,15个合作机构一并创建了EHT,使用了既有的基础设施并获得了各种机构的支持。主要资金由美国国家科学基金会(NSF)、欧盟欧洲研究理事会(ERC)和东亚资助机构提供。

你你这俩 激动人心的成果受到了中国科学院天文大科学中心(国家天文台,紫金山天文台和上海天文台)的支持。上海天文台牵头组织协调国内学者通过东亚天文台参与该合作。

来自中国的8个机构参与其中:中国科学院天文大科学研究中心、中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室、中国科学院星系宇宙学重点实验室、中国科学院天体形态与演化重点实验室、中科院射电天文重点实验室、中国科学院大学天文与空间科类学院、中国科学院上海天文台、中国科学院云南天文台。

2)望远镜观测的屡次突破

对中国贡献的关注,当然离不开近年来中国在天文望远镜观测领域屡屡实现的突破。

例如2016年,中国科学院国家天文台在贵州成功建成了世界上最大的单口径射电望远镜(FAST),地处北京的郭守敬望远镜(LAMOST)则是世界上口径最大的光谱巡天望远镜。

但为啥此次给黑洞“拍照”时没哟中国望远镜参与?

中国科学院国家天文台研究员苟利军表示,这主可是由于 中国境内的望远镜在观测波段、频率以及地理位置等方面与此项研究要求的条件不相符。

这次观测由全球八台望远镜联动完成,其他望远镜地处美国、智利等国境内,而中国在地球上的位置刚好地处有有哪些国家的“背面”,由于 用中国的望远镜来观测,那由于 会影响到与其他国家望远镜的联动效果。

不过,苟利军一并指出,中国虽然以另本身依据 “贡献”了一台望远镜。“这台望远镜名为JCMT,地处美国夏威夷,属于东亚天文台,中国通过给东亚天文台投资的依据 获取了JCMT的使用时间,从而使该时间内观测到的数据也被用于EHT项目。”

无缘无故以来,中国的天文学研究在国际上地处相对领先地位,而其他成绩的取得同样得益于各国科学家的通力合作。

如在探索黑洞质量、转动下行速率 、以及黑洞吞噬恒星等项目上,中国科学家便与包括哈佛大学和麻省理工学院在内的全球知名研究机构有联合研究。

在探测黑洞、中子星等方面,中国计划在2025年前发射的“增强型X射线时变与偏振空间天文台”,已吸引了意、德、英、法等20多个国家参与……

而令人印象最深刻的,当属中国在去年5月向全世界正式发出的那份邀请:希望国际伙伴有点是发展中国家参与自己的空间站。这是人类航天史上首次向所有联合国会员国开放此类项目。

此外,在2017年EHT全球联合观测的3月至5月期间,上海65米天马望远镜和新疆南山25米射电望远镜作为东亚VLBI网成员一并参与了密集的毫米波VLBI(甚长基线干涉测量)协同观测,为最终人类首张黑洞照片——室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞成像提供了总流量的限制。

3)十余位中国科学家的努力结晶

而拍摄结束了了了后,更漫长的照片冲洗过程中,中国科学家同样没哟缺席。

9日香港《南华早报》的一篇报道便详尽讲述了中国科学家在此次探测黑洞的行动中的作用。

报道称,两年多来,中国的天文学家们全身心投入到了项目中,为照片首发做出“重要贡献”。

另据中科院上海天文台介绍说,参与本次黑洞拍照的EHT大型国际合作项目的全球30多位科学家中,来自中国大陆的学者有16人,包括中科院上海天文台8人、云南天文台1人、高能物理研究所1人、南京大学2人、北京大学2人、中国科学技术大学1人、华中科技大学1人。另外,还有每段来自中国台湾地区的学者。

具体来说,中国对该项目的贡献主要在于提供资金支持、电脑建模以及数据分析等方面。

而有有哪些都时会简单就能完成的工作,报道透露,EHT阵列的观测只持续了有几个小时,但后期研究人员花费了近一年时间才将碎片化的图像拼合成一张删改、可信赖的照片。

参加EHT项目的中国科学院上海天文台天文学家路如森博士表示,黑洞阴影区与互近区域的对比度由于 达到1:10,这由于 这次捕获的的确是两个多多黑洞。

“M87中心黑洞的成功成像仅仅是EHT合作的结束了了了,”参与此次国际合作的中方科学家、中国科学院上海天文台台长沈志强说。沈表示,亲戚大伙儿将尝试使用其他中国望远镜来观察黑洞,包括未来的M87,今年早些时候由于 结束了了了了其他工作。

中国科学院国家天文台研究员陈学雷表示,天文学科是两个多多国际性很强的领域,“时候的大问题是,自己的设备比较少,整体科学技术水平相对世界上最强的国家,还有差距。现在亲戚亲戚大伙儿正在赶上,但时要两个多多过程。”

他表示,包括目前在建的最大综合孔径射电望远镜平方千米阵(Square Kilometre Array,缩写为SKA)项目在内,中国在什么都天文观测和科研领域参与了国际合作。“现在已有了FAST(30米口径球面射电望远镜),亲戚亲戚大伙儿一定要在你你这俩 基础上,不断提升自己,更加积极参与国际竞争与合作。”

我国科学家长期关注高分辨率黑洞成像研究,在EHT国际合作形成时候就由于 开展了多方面具有国际显示度的相关工作。在此次EHT合作中,中国科学家在早期一并推动了EHT的合作并参与了EHT望远镜观测时间的申请,一并协助JCMT望远镜开展观测并参与数据处理和结果理论分析等,为EHT黑洞成像做出了积极的贡献。

EHT科学委员会主席、荷兰奈梅亨大学教授海诺·法尔克(Heino Falcke)表示,他20年前就与中国科学家合作研究黑洞,“我很高兴亲戚亲戚大伙儿能一并庆祝此次进展。在天文学、射电天文学、太空天体物理等领域,中国在你你这俩 全球项目中做出了非常重要的贡献”。

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