圖説：黑洞假想圖 圖片來源：NASA
地球人合力“拍攝”的第一張宇宙黑洞“照片”，好了嗎？答案是：“拍攝”出人意料順利，“出品”尚需耐心等待。記者從參與此次國際聯合觀測項目的中科院上海天文臺副臺長、研究員沈志強處獲悉，“事件視界望遠鏡”對銀河系中心超大品質黑洞人馬座A*的首度“拍照”，已順利完成全部“拍攝”，接下來還需要相當長的一段時間完成複雜的數據分析，距離真正的“照片成像”時間還早。雖因觀測頻率不同，上海的天馬望遠鏡不是“事件視界望遠鏡”的成員之一，但它以另一種形式與此次黑洞觀測事件“結緣”。
為什麼要給黑洞“拍照”？
“截至4月11日，‘事件視界望遠鏡’就已順利完成了對銀河系中心超大品質黑洞人馬座A*預定的5次觀測（或者説是拍攝），觀測非常成功，特別幸運的是，觀測期間，分佈在全球各地的8面射電望遠鏡（陣）所在地的天氣都出奇地好。”沈志強告訴記者。
“事件視界望遠鏡”是一個總體口徑等效于地球直徑的虛擬巨型望遠鏡，其分辨本領比著名的哈勃空間望遠鏡還要高出1000倍，相當於在地球上能看清月球上的一個橘子。按計劃，“事件視界望遠鏡”今年4月5日開啟，打算在4月5日至14日的10天中選擇天氣等觀測條件最佳的5天“拍攝”銀河系中心超大品質黑洞人馬座A*，後期再對觀測數據進行匯總、處理和分析，最終給出第一張人類“拍攝”的黑洞“照片”。
“大家都期盼著首張所謂的銀河系中心黑洞的‘照片’，這將是對愛因斯坦廣義相對論最苛刻的驗證，其重要性不言而喻。”沈志強如是説。1915年，愛因斯坦發表廣義相對論，最先預言了黑洞的存在。此後越來越多的天文觀測結果間接證明了黑洞的存在，然而，迄今為止，人類從未直接地看到過黑洞。
黑洞居然可以被“看見”？
黑洞一旦形成，就會在周圍形成一個界面，這個界面被稱作“事件視界”（eventhorizon），也就是此次望遠鏡的名字。中科院上海天文臺左文文博士解釋説，它就像一堵無形的墻將內部被高度扭曲的時空和外界時空隔離開，該界面以內的物質都無法逃離，即使光也不例外。
那麼，給黑洞“拍照”究竟是拍什麼呢？答案：黑洞的“陰影”。2000年，天文學家們基於廣義相對論下的光線追蹤程式，首次模擬出銀河系中心黑洞人馬座A*在無線電波段上“看”起來的樣子。根據他們的模擬結果，天空平面（與視線方向垂直的面）會被一個名為黑洞“視邊界”的圓環一分為二。一邊是在視邊界圓環以內的光子，只要在視界面以外就能逃離黑洞，但受到很強的引力作用，亮度低；一邊是在視邊界圓環以外的光子，能繞著黑洞繞轉多圈，積累的亮度足夠高。於是，我們就會看到在視邊界內側的亮度明顯更弱，看起來就像一個圓形的陰影，外麵包圍著一個明亮的光環。
我們在一步步逼近黑洞！
“事件視界望遠鏡”對銀心超大品質黑洞人馬座A*的首度“拍照”，是一項大規模的國際合作研究，目前世界上該領域的幾乎所有研究人員，都不同程度地參與其中。沈志強透露：“我們也參與了事件視界望遠鏡之一的位於夏威夷莫納克亞山上的東亞天文臺15米望遠鏡（JCMT）的觀測運作，接下來還將開展更多的合作研究。”
據沈志強介紹，“事件視界望遠鏡”是由國際上可以工作在230GHz或更高頻率的亞毫米波射電望遠鏡所組成的VLBI（甚長基線干涉）陣列，目前包括分佈在全球六地的8個射電望遠鏡（陣）：南極的SPT、智利的ALMA（陣）和APEX、墨西哥的LMT、美國亞利桑那的SMT、美國夏威夷的JCMT和SMA（陣）和西班牙的30米IRAM。天馬望遠鏡的最高工作頻率是43GHz，因此不在“事件視界望遠鏡”之列。“但是，天馬望遠鏡與日韓射電望遠鏡組成的東亞VLBI網在此次‘事件視界望遠鏡’觀測前後開展了大量的22GHz和43GHz成圖監測，就目前已完成的觀測來看，天馬望遠鏡的作用非常明顯。這些觀測與其他的地面紅外、空間X射線和伽瑪射線衛星同期的觀測，共同構成了對該超大品質黑洞的多波段協同觀測研究。”可見，在“事件視界望遠鏡”潛心為黑洞“拍照”時，天馬望遠鏡也對黑洞投去了專心致志的凝視，使人們又對黑洞多了一分了解。
位於銀河系中心的超大品質黑洞人馬座A*，一直是黑洞研究的最佳對象，因為它是從地球上望去最大的黑洞。早在2005年，沈志強領銜的國際天文研究小組，首次將黑洞人馬座A*“鎖定”在1.5億公里直徑的區域內。12年後他相信，“人們正一步步逼近銀河系中心的超大品質黑洞。”（新民晚報記者 董純蕾）
