舉世矚目的黑洞相片現(xiàn)已發(fā)布，這張紅遍全球的圖畫透露出哪些信息，未來天文學(xué)家還將會(huì)給咱們帶來什么樣的驚喜？帶著這些問題，科技日?qǐng)?bào)記者日前采訪了法國(guó)國(guó)家科學(xué)研討院（CNRS）兩位資深專家，具體解讀黑洞相片背后的故事。
承受采訪的兩位“大咖”，一位是巴黎歸納理工學(xué)院教授、CNRS主任研討員馬休·德諾華，他在Leprince-Ringuet實(shí)驗(yàn)室從事高能伽瑪天文學(xué)研討，在巴黎歸納理工學(xué)院講授高能天文學(xué)、量子力學(xué)等課程，是2018年CNRS銀獎(jiǎng)獲得者；另一位是CNRS主任研討員娜塔莉·德呂埃勒，她在巴黎狄德羅大學(xué)世界學(xué)實(shí)驗(yàn)室從事引力波和世界學(xué)問題研討，曾于巴黎歸納理工學(xué)院、巴黎高級(jí)師范大學(xué)講授廣義相對(duì)論，著有《現(xiàn)代物理學(xué)的相對(duì)論》《引力波》等書本。
為黑洞拍照是一項(xiàng)壯舉
德諾華對(duì)記者表明，給黑洞拍照首先是一項(xiàng)技術(shù)壯舉，經(jīng)過將干涉技術(shù)（VLBI）與位于全球的望遠(yuǎn)鏡相結(jié)合，創(chuàng)造了一個(gè)巨大的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡，使視點(diǎn)分辨率到達(dá)史無前例的20微弧秒。這相當(dāng)于從一萬公里外看到一毫米的物體，或許更形象的說，相當(dāng)于從地面看到月球上的高爾夫球。
其次，取得黑洞相片是一項(xiàng)根底性科學(xué)效果。多年來，現(xiàn)已有很多非常有說服力的依據(jù)證明黑洞的存在，特別是近年檢測(cè)到引力波，不僅證明了廣義相對(duì)論的猜測(cè)，一起還證明了“中間”質(zhì)量黑洞的存在（質(zhì)量約為數(shù)十個(gè)太陽）。但在此前的研討中，咱們從未“看到”過黑洞。
這張“相片”是黑洞的第一張真實(shí)圖畫，或許說是黑洞周圍環(huán)境的直接圖畫：咱們能夠看到圍繞黑洞滾動(dòng)的光線——或許是黑洞周圍的等離子體發(fā)生的。這是黑洞相片最重要的一個(gè)發(fā)現(xiàn)，類似于首次觀測(cè)脈沖星相同，它拓荒了一個(gè)新的觀測(cè)途徑。
含辛茹苦，但還有很長(zhǎng)的路要走
德呂埃勒以為，“事情視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）”項(xiàng)目取得的成便是一項(xiàng)非常重要的科學(xué)效果，為愛因斯坦廣義相對(duì)論供給了新的驗(yàn)證。它證明了人類能夠觀測(cè)到靠近黑洞視界的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，在精度到達(dá)一定程度后，將能夠借此了解黑洞的引力場(chǎng)，并能夠探求實(shí)際中的黑洞是否契合愛因斯坦廣義相對(duì)論的猜測(cè)。但要實(shí)現(xiàn)如此高的精度還有很長(zhǎng)一段路要走?，F(xiàn)在，這張相片證明了黑洞的質(zhì)量，但還不足以確定其轉(zhuǎn)速。此外，它雖然與廣義相對(duì)論“兼容”，但因?yàn)槠洳恍袦?zhǔn)確，一起也能夠與其他競(jìng)爭(zhēng)模型兼容。
德諾華指出，EHT的作業(yè)還沒有完全完結(jié)，下一步它將把鏡頭對(duì)準(zhǔn)銀河系中心的人馬座A*。銀河系中心的黑洞比M87星系中心黑洞更輕、更小，其周圍的光線盤繞一周或許只需要數(shù)十秒，而M87星系黑洞周圍光線盤繞一周則需要數(shù)小時(shí)。這將導(dǎo)致圖畫會(huì)發(fā)生更多的改變，從而需要進(jìn)行“動(dòng)態(tài)”分析。此外，EHT還需要對(duì)黑洞做更詳盡研討，包含丈量黑洞旋轉(zhuǎn)速度，調(diào)查吸積進(jìn)程物質(zhì)怎么落入黑洞，從其他方面查驗(yàn)廣義相對(duì)論，調(diào)查等離子噴射等。爾后，EHT還或許將方針轉(zhuǎn)向其他黑洞，也將有更多天文臺(tái)參加，以進(jìn)一步提高觀測(cè)才能。
還有更多不知道等候探究
在問及除EHT之外，未來還有哪些重大天文項(xiàng)目和方針時(shí)，德諾華表明，為了更進(jìn)一步提高觀測(cè)黑洞的精度，未來有兩個(gè)途徑能夠提高視點(diǎn)分辨率：一是運(yùn)用更小波長(zhǎng)的電磁波，因?yàn)槠漕l率更高，需要進(jìn)一步加強(qiáng)各觀測(cè)站的同步才能；二是添加望遠(yuǎn)鏡陣列間隔，EHT現(xiàn)已充分利用地表間隔，下一步需要將射電望遠(yuǎn)鏡送入太空來添加望遠(yuǎn)鏡之間的間隔。而這些作業(yè)將需要在EHT之外樹立更多世界合作。
德呂埃勒對(duì)此表明，美國(guó)激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）和歐洲處女座引力波天文臺(tái)（VIRGO）探測(cè)到黑洞合并進(jìn)程的引力波具有重要意義，它創(chuàng)始了人類經(jīng)過引力波來探究世界的新途徑，而不僅僅是依靠光（以及世界射線、中微子等）。德呂埃勒等待日本KAGRA低溫引力波探測(cè)器盡早投入運(yùn)用，參加到LIGO-VIRGO正在進(jìn)行的觀測(cè)項(xiàng)目。另外，她還等待LISA空間引力波探測(cè)器盡快發(fā)射升空，它將允許咱們憑借引力波“看到”銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞。在相關(guān)的另外一個(gè)領(lǐng)域，德呂埃勒以為，世界線性對(duì)撞機(jī)（ILC）如能修建，將或許提醒奧秘的暗物質(zhì)和暗能量。
兩位專家都表明，現(xiàn)在還有許多其他大型研討項(xiàng)目，包含光學(xué)天文學(xué)（建造超大望遠(yuǎn)鏡）、無線電、X射線、伽馬射線、中微子、引力波等等。跟著科研人員的不懈努力，相信未來將有更多世界級(jí)重大發(fā)現(xiàn)，引領(lǐng)咱們一步步探究自身所處的奧秘世界。
承受采訪的兩位“大咖”，一位是巴黎歸納理工學(xué)院教授、CNRS主任研討員馬休·德諾華，他在Leprince-Ringuet實(shí)驗(yàn)室從事高能伽瑪天文學(xué)研討，在巴黎歸納理工學(xué)院講授高能天文學(xué)、量子力學(xué)等課程，是2018年CNRS銀獎(jiǎng)獲得者；另一位是CNRS主任研討員娜塔莉·德呂埃勒，她在巴黎狄德羅大學(xué)世界學(xué)實(shí)驗(yàn)室從事引力波和世界學(xué)問題研討，曾于巴黎歸納理工學(xué)院、巴黎高級(jí)師范大學(xué)講授廣義相對(duì)論，著有《現(xiàn)代物理學(xué)的相對(duì)論》《引力波》等書本。
為黑洞拍照是一項(xiàng)壯舉
德諾華對(duì)記者表明，給黑洞拍照首先是一項(xiàng)技術(shù)壯舉，經(jīng)過將干涉技術(shù)（VLBI）與位于全球的望遠(yuǎn)鏡相結(jié)合，創(chuàng)造了一個(gè)巨大的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡，使視點(diǎn)分辨率到達(dá)史無前例的20微弧秒。這相當(dāng)于從一萬公里外看到一毫米的物體，或許更形象的說，相當(dāng)于從地面看到月球上的高爾夫球。
其次，取得黑洞相片是一項(xiàng)根底性科學(xué)效果。多年來，現(xiàn)已有很多非常有說服力的依據(jù)證明黑洞的存在，特別是近年檢測(cè)到引力波，不僅證明了廣義相對(duì)論的猜測(cè)，一起還證明了“中間”質(zhì)量黑洞的存在（質(zhì)量約為數(shù)十個(gè)太陽）。但在此前的研討中，咱們從未“看到”過黑洞。
這張“相片”是黑洞的第一張真實(shí)圖畫，或許說是黑洞周圍環(huán)境的直接圖畫：咱們能夠看到圍繞黑洞滾動(dòng)的光線——或許是黑洞周圍的等離子體發(fā)生的。這是黑洞相片最重要的一個(gè)發(fā)現(xiàn)，類似于首次觀測(cè)脈沖星相同，它拓荒了一個(gè)新的觀測(cè)途徑。
含辛茹苦，但還有很長(zhǎng)的路要走
德呂埃勒以為，“事情視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）”項(xiàng)目取得的成便是一項(xiàng)非常重要的科學(xué)效果，為愛因斯坦廣義相對(duì)論供給了新的驗(yàn)證。它證明了人類能夠觀測(cè)到靠近黑洞視界的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，在精度到達(dá)一定程度后，將能夠借此了解黑洞的引力場(chǎng)，并能夠探求實(shí)際中的黑洞是否契合愛因斯坦廣義相對(duì)論的猜測(cè)。但要實(shí)現(xiàn)如此高的精度還有很長(zhǎng)一段路要走?，F(xiàn)在，這張相片證明了黑洞的質(zhì)量，但還不足以確定其轉(zhuǎn)速。此外，它雖然與廣義相對(duì)論“兼容”，但因?yàn)槠洳恍袦?zhǔn)確，一起也能夠與其他競(jìng)爭(zhēng)模型兼容。
德諾華指出，EHT的作業(yè)還沒有完全完結(jié)，下一步它將把鏡頭對(duì)準(zhǔn)銀河系中心的人馬座A*。銀河系中心的黑洞比M87星系中心黑洞更輕、更小，其周圍的光線盤繞一周或許只需要數(shù)十秒，而M87星系黑洞周圍光線盤繞一周則需要數(shù)小時(shí)。這將導(dǎo)致圖畫會(huì)發(fā)生更多的改變，從而需要進(jìn)行“動(dòng)態(tài)”分析。此外，EHT還需要對(duì)黑洞做更詳盡研討，包含丈量黑洞旋轉(zhuǎn)速度，調(diào)查吸積進(jìn)程物質(zhì)怎么落入黑洞，從其他方面查驗(yàn)廣義相對(duì)論，調(diào)查等離子噴射等。爾后，EHT還或許將方針轉(zhuǎn)向其他黑洞，也將有更多天文臺(tái)參加，以進(jìn)一步提高觀測(cè)才能。
還有更多不知道等候探究
在問及除EHT之外，未來還有哪些重大天文項(xiàng)目和方針時(shí)，德諾華表明，為了更進(jìn)一步提高觀測(cè)黑洞的精度，未來有兩個(gè)途徑能夠提高視點(diǎn)分辨率：一是運(yùn)用更小波長(zhǎng)的電磁波，因?yàn)槠漕l率更高，需要進(jìn)一步加強(qiáng)各觀測(cè)站的同步才能；二是添加望遠(yuǎn)鏡陣列間隔，EHT現(xiàn)已充分利用地表間隔，下一步需要將射電望遠(yuǎn)鏡送入太空來添加望遠(yuǎn)鏡之間的間隔。而這些作業(yè)將需要在EHT之外樹立更多世界合作。
德呂埃勒對(duì)此表明，美國(guó)激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）和歐洲處女座引力波天文臺(tái)（VIRGO）探測(cè)到黑洞合并進(jìn)程的引力波具有重要意義，它創(chuàng)始了人類經(jīng)過引力波來探究世界的新途徑，而不僅僅是依靠光（以及世界射線、中微子等）。德呂埃勒等待日本KAGRA低溫引力波探測(cè)器盡早投入運(yùn)用，參加到LIGO-VIRGO正在進(jìn)行的觀測(cè)項(xiàng)目。另外，她還等待LISA空間引力波探測(cè)器盡快發(fā)射升空，它將允許咱們憑借引力波“看到”銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞。在相關(guān)的另外一個(gè)領(lǐng)域，德呂埃勒以為，世界線性對(duì)撞機(jī)（ILC）如能修建，將或許提醒奧秘的暗物質(zhì)和暗能量。
兩位專家都表明，現(xiàn)在還有許多其他大型研討項(xiàng)目，包含光學(xué)天文學(xué)（建造超大望遠(yuǎn)鏡）、無線電、X射線、伽馬射線、中微子、引力波等等。跟著科研人員的不懈努力，相信未來將有更多世界級(jí)重大發(fā)現(xiàn)，引領(lǐng)咱們一步步探究自身所處的奧秘世界。
