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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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【解放日報】人類捕獲首張黑洞照片！它在室女座星系M 87中心

2019-04-11 解放日報黃海華

【字體：大中小】

語音播報

　　EHT是國際合作觀測陣列

　　EHT是一個通過國際合作而實現(xiàn)的、由八個地面射電望遠(yuǎn)鏡組成的觀測陣列，旨在通過形成一個口徑如地球大小的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡來捕捉黑洞圖像，其靈敏度和分辨本領(lǐng)是前所未有的，為科學(xué)家提供了研究宇宙中最極端天體的新手段。

　　“我們捕獲到了黑洞的首張照片。”EHT項目主任、來自哈佛大學(xué)的謝潑德·多爾曼說，這是一項由200多位科研人員完成的非凡的科研成果。

　　黑洞是一種被極度壓縮的宇宙天體，在一個很小的區(qū)域內(nèi)包含著令人難以置信的質(zhì)量。這種天體的存在以極端方式影響著周圍的環(huán)境，讓時空彎曲，并將周圍的氣體吸引進(jìn)去。在此過程中，氣體的引力能轉(zhuǎn)化成熱能，因此氣體的溫度變得很高，會發(fā)出強(qiáng)烈的輻射。

　　“如此一來，黑洞就像沉浸在一片類似發(fā)光氣體的明亮區(qū)域內(nèi)，我們期望黑洞會形成一個類似陰影的黑暗區(qū)域。這正是愛因斯坦廣義相對論所預(yù)言的，可我們以前從未見過。”EHT科學(xué)委員會主席、來自荷蘭奈梅亨大學(xué)的海諾·法爾克解釋說?！斑@個暗影的形成，源于光線的引力彎曲和黑洞視界對光子的捕獲。暗影揭示了黑洞這類迷人天體的很多本質(zhì)，也使得我們能夠測量M87黑洞的巨大質(zhì)量?！?/p>

　　多次獨立的EHT觀測通過多個校準(zhǔn)以及不同的成像方法均揭示了一個環(huán)狀的結(jié)構(gòu)及其中心的暗弱區(qū)域，即黑洞陰影。“一旦我們成功對黑洞陰影成像，就可以將觀測結(jié)果與理論預(yù)言相比較。令人驚訝的是，我們所觀測到圖像的許多特征與理論預(yù)言相匹配?！盓HT董事會成員賀曾樸評論道。

　　EHT觀測使用了甚長基線干涉測量（VLBI）技術(shù)，觀測波段是1.3毫米，達(dá)到的分辨率約20微角秒，足以坐在紐約咖啡館里看到巴黎的一張報紙。

　　打開事件視界全新窗口

　　創(chuàng)建EHT是一項艱巨的挑戰(zhàn)，需要升級和連接部署八個現(xiàn)有的射電望遠(yuǎn)鏡來組成全球網(wǎng)絡(luò)。而這些望遠(yuǎn)鏡分布在各種具有挑戰(zhàn)性的高海拔地區(qū)，包括夏威夷和墨西哥的火山、亞利桑那州的山脈、西班牙的內(nèi)華達(dá)山脈、智利的阿塔卡馬沙漠以及南極點。雖然這些射電望遠(yuǎn)鏡沒有實際連接，但借助氫原子鐘精確計時，各臺望遠(yuǎn)鏡實現(xiàn)了數(shù)據(jù)記錄的同步。

　　EHT的每一臺望遠(yuǎn)鏡都產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，每天約生成350太字節(jié)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被存儲在高性能的充氦硬盤上，并被空運至高度專業(yè)化的超級計算機(jī)進(jìn)行合并處理。這些超級計算機(jī)位于馬普射電所和麻省理工學(xué)院海斯塔克天文臺。在那里，合作開發(fā)的新型計算工具將精心處理數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為圖像。

　　EHT的建設(shè)和今天宣布的觀測結(jié)果源于數(shù)十年觀測、技術(shù)和理論工作的堅持和積累。這與來自世界各地研究人員的密切合作是分不開的，是全球團(tuán)隊合作的典范。13個合作機(jī)構(gòu)共同創(chuàng)建了EHT，使用既有的基礎(chǔ)設(shè)施并獲得各種機(jī)構(gòu)的支持。

　　這一激動人心的成果受到中國科學(xué)院天文大科學(xué)中心（CAMS）的支持。CAMS由中國國家天文臺、紫金山天文臺和上海天文臺共同建立，是EHT的一個合作機(jī)構(gòu)的成員。上海天文臺牽頭組織協(xié)調(diào)國內(nèi)學(xué)者通過該合作機(jī)構(gòu)參與此次EHT項目合作。

　　“對M87中心黑洞的順利成像絕不是EHT國際合作的終點站?！鄙虾Ｌ煳呐_臺長沈志強(qiáng)研究員說，“我們期望也相信在不久的將來EHT會有更多令人興奮的成果?！?/p>

　　“我們已經(jīng)取得了一代人以前認(rèn)為不可能做到的事情?！敝x潑德·多爾曼說，技術(shù)的突破、世界上最好的射電天文臺之間的合作、創(chuàng)新的算法都匯聚到一起，打開了一個關(guān)于黑洞和事件視界的全新窗口。

　　（原載于《解放日報》 2019-04-11 05版）

　　4月10日，事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）宣布成功獲得超大黑洞的第一個直接視覺證據(jù)。這幅圖像揭示了室女座星系團(tuán)中超大質(zhì)量星系M87中心的黑洞，這個黑洞距離地球5500萬光年，質(zhì)量為太陽的65億倍。愛因斯坦提出的廣義相對論得到首次試驗驗證?！短祗w物理學(xué)雜志通信》昨天以特刊形式通過六篇論文發(fā)表這一重大結(jié)果。
　　EHT是國際合作觀測陣列
　　EHT是一個通過國際合作而實現(xiàn)的、由八個地面射電望遠(yuǎn)鏡組成的觀測陣列，旨在通過形成一個口徑如地球大小的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡來捕捉黑洞圖像，其靈敏度和分辨本領(lǐng)是前所未有的，為科學(xué)家提供了研究宇宙中最極端天體的新手段。
　　“我們捕獲到了黑洞的首張照片?！盓HT項目主任、來自哈佛大學(xué)的謝潑德·多爾曼說，這是一項由200多位科研人員完成的非凡的科研成果。
　　黑洞是一種被極度壓縮的宇宙天體，在一個很小的區(qū)域內(nèi)包含著令人難以置信的質(zhì)量。這種天體的存在以極端方式影響著周圍的環(huán)境，讓時空彎曲，并將周圍的氣體吸引進(jìn)去。在此過程中，氣體的引力能轉(zhuǎn)化成熱能，因此氣體的溫度變得很高，會發(fā)出強(qiáng)烈的輻射。
　　“如此一來，黑洞就像沉浸在一片類似發(fā)光氣體的明亮區(qū)域內(nèi)，我們期望黑洞會形成一個類似陰影的黑暗區(qū)域。這正是愛因斯坦廣義相對論所預(yù)言的，可我們以前從未見過?！盓HT科學(xué)委員會主席、來自荷蘭奈梅亨大學(xué)的海諾·法爾克解釋說。“這個暗影的形成，源于光線的引力彎曲和黑洞視界對光子的捕獲。暗影揭示了黑洞這類迷人天體的很多本質(zhì)，也使得我們能夠測量M87黑洞的巨大質(zhì)量。”
　　多次獨立的EHT觀測通過多個校準(zhǔn)以及不同的成像方法均揭示了一個環(huán)狀的結(jié)構(gòu)及其中心的暗弱區(qū)域，即黑洞陰影?！耙坏┪覀兂晒诙搓幱俺上瘢涂梢詫⒂^測結(jié)果與理論預(yù)言相比較。令人驚訝的是，我們所觀測到圖像的許多特征與理論預(yù)言相匹配?！盓HT董事會成員賀曾樸評論道。
　　EHT觀測使用了甚長基線干涉測量（VLBI）技術(shù)，觀測波段是1.3毫米，達(dá)到的分辨率約20微角秒，足以坐在紐約咖啡館里看到巴黎的一張報紙。
　　打開事件視界全新窗口
　　創(chuàng)建EHT是一項艱巨的挑戰(zhàn)，需要升級和連接部署八個現(xiàn)有的射電望遠(yuǎn)鏡來組成全球網(wǎng)絡(luò)。而這些望遠(yuǎn)鏡分布在各種具有挑戰(zhàn)性的高海拔地區(qū)，包括夏威夷和墨西哥的火山、亞利桑那州的山脈、西班牙的內(nèi)華達(dá)山脈、智利的阿塔卡馬沙漠以及南極點。雖然這些射電望遠(yuǎn)鏡沒有實際連接，但借助氫原子鐘精確計時，各臺望遠(yuǎn)鏡實現(xiàn)了數(shù)據(jù)記錄的同步。
　　EHT的每一臺望遠(yuǎn)鏡都產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，每天約生成350太字節(jié)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被存儲在高性能的充氦硬盤上，并被空運至高度專業(yè)化的超級計算機(jī)進(jìn)行合并處理。這些超級計算機(jī)位于馬普射電所和麻省理工學(xué)院海斯塔克天文臺。在那里，合作開發(fā)的新型計算工具將精心處理數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為圖像。
　　EHT的建設(shè)和今天宣布的觀測結(jié)果源于數(shù)十年觀測、技術(shù)和理論工作的堅持和積累。這與來自世界各地研究人員的密切合作是分不開的，是全球團(tuán)隊合作的典范。13個合作機(jī)構(gòu)共同創(chuàng)建了EHT，使用既有的基礎(chǔ)設(shè)施并獲得各種機(jī)構(gòu)的支持。
　　這一激動人心的成果受到中國科學(xué)院天文大科學(xué)中心（CAMS）的支持。CAMS由中國國家天文臺、紫金山天文臺和上海天文臺共同建立，是EHT的一個合作機(jī)構(gòu)的成員。上海天文臺牽頭組織協(xié)調(diào)國內(nèi)學(xué)者通過該合作機(jī)構(gòu)參與此次EHT項目合作。
　　“對M87中心黑洞的順利成像絕不是EHT國際合作的終點站。”上海天文臺臺長沈志強(qiáng)研究員說，“我們期望也相信在不久的將來EHT會有更多令人興奮的成果。”
　　“我們已經(jīng)取得了一代人以前認(rèn)為不可能做到的事情?！敝x潑德·多爾曼說，技術(shù)的突破、世界上最好的射電天文臺之間的合作、創(chuàng)新的算法都匯聚到一起，打開了一個關(guān)于黑洞和事件視界的全新窗口。
　?。ㄔd于《解放日報》 2019-04-11 05版）

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