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)家還將會給咱們帶來什么樣的驚喜？帶著這些問題，科技日報記者日前采訪了法國國家科學(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實驗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)實驗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、巴黎高級師范大學(xué)講授廣義相對論，著有《現(xiàn)代物理學(xué)的相對論》《引力波》等書本。
為黑洞拍照是一項壯舉
德諾華對記者表明，給黑洞拍照首先是一項技術(shù)壯舉，經(jīng)過將干涉技術(shù)（VLBI）與位于全球的望遠鏡相結(jié)合，創(chuàng)造了一個巨大的“虛擬”望遠鏡，使視點分辨率到達史無前例的20微弧秒。這相當于從一萬公里外看到一毫米的物體，或許更形象的說，相當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，特別是近年檢測到引力波，不僅證明了廣義相對論的猜測，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發(fā)現(xiàn)，類似于首次觀測脈沖星相同，它拓荒了一個新的觀測途徑。
含辛茹苦，但還有很長的路要走
德呂埃勒以為，“事情視界望遠鏡（EHT）”項目取得的成便是一項非常重要的科學(xué)效果，為愛因斯坦廣義相對論供給了新的驗證。它證明了人類能夠觀測到靠近黑洞視界的物質(zhì)運動，在精度到達一定程度后，將能夠借此了解黑洞的引力場，并能夠探求實際中的黑洞是否契合愛因斯坦廣義相對論的猜測。但要實現(xiàn)如此高的精度還有很長一段路要走?，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，它雖然與廣義相對論“兼容”，但因為其不行準確，一起也能夠與其他競爭模型兼容。
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準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。這將導(dǎo)致圖畫會發(fā)生更多的改變，從而需要進行“動態(tài)”分析。此外，EHT還需要對黑洞做更詳盡研討，包含丈量黑洞旋轉(zhuǎn)速度，調(diào)查吸積進程物質(zhì)怎么落入黑洞，從其他方面查驗廣義相對論，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，也將有更多天文臺參加，以進一步提高觀測才能。
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目和方針時，德諾華表明，為了更進一步提高觀測黑洞的精度，未來有兩個途徑能夠提高視點分辨率：一是運用更小波長的電磁波，因為其頻率更高，需要進一步加強各觀測站的同步才能；二是添加望遠鏡陣列間隔，EHT現(xiàn)已充分利用地表間隔，下一步需要將射電望遠鏡送入太空來添加望遠鏡之間的間隔。而這些作業(yè)將需要在EHT之外樹立更多世界合作。
德呂埃勒對此表明，美國激光干涉引力波天文臺（LIGO）和歐洲處女座引力波天文臺（VIRGO）探測到黑洞合并進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低溫引力波探測器盡早投入運用，參加到LIGO-VIRGO正在進行的觀測項目。另外，她還等待LISA空間引力波探測器盡快發(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)的另外一個領(lǐng)域，德呂埃勒以為，世界線性對撞機（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目，包含光學(xué)天文學(xué)（建造超大望遠鏡）、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實驗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)實驗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、巴黎高級師范大學(xué)講授廣義相對論，著有《現(xiàn)代物理學(xué)的相對論》《引力波》等書本。
為黑洞拍照是一項壯舉
德諾華對記者表明，給黑洞拍照首先是一項技術(shù)壯舉，經(jīng)過將干涉技術(shù)（VLBI）與位于全球的望遠鏡相結(jié)合，創(chuàng)造了一個巨大的“虛擬”望遠鏡，使視點分辨率到達史無前例的20微弧秒。這相當于從一萬公里外看到一毫米的物體，或許更形象的說，相當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，特別是近年檢測到引力波，不僅證明了廣義相對論的猜測，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發(fā)現(xiàn)，類似于首次觀測脈沖星相同，它拓荒了一個新的觀測途徑。
含辛茹苦，但還有很長的路要走
德呂埃勒以為，“事情視界望遠鏡（EHT）”項目取得的成便是一項非常重要的科學(xué)效果，為愛因斯坦廣義相對論供給了新的驗證。它證明了人類能夠觀測到靠近黑洞視界的物質(zhì)運動，在精度到達一定程度后，將能夠借此了解黑洞的引力場，并能夠探求實際中的黑洞是否契合愛因斯坦廣義相對論的猜測。但要實現(xiàn)如此高的精度還有很長一段路要走?，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，它雖然與廣義相對論“兼容”，但因為其不行準確，一起也能夠與其他競爭模型兼容。
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準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。這將導(dǎo)致圖畫會發(fā)生更多的改變，從而需要進行“動態(tài)”分析。此外，EHT還需要對黑洞做更詳盡研討，包含丈量黑洞旋轉(zhuǎn)速度，調(diào)查吸積進程物質(zhì)怎么落入黑洞，從其他方面查驗廣義相對論，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，也將有更多天文臺參加，以進一步提高觀測才能。
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目和方針時，德諾華表明，為了更進一步提高觀測黑洞的精度，未來有兩個途徑能夠提高視點分辨率：一是運用更小波長的電磁波，因為其頻率更高，需要進一步加強各觀測站的同步才能；二是添加望遠鏡陣列間隔，EHT現(xiàn)已充分利用地表間隔，下一步需要將射電望遠鏡送入太空來添加望遠鏡之間的間隔。而這些作業(yè)將需要在EHT之外樹立更多世界合作。
德呂埃勒對此表明，美國激光干涉引力波天文臺（LIGO）和歐洲處女座引力波天文臺（VIRGO）探測到黑洞合并進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低溫引力波探測器盡早投入運用，參加到LIGO-VIRGO正在進行的觀測項目。另外，她還等待LISA空間引力波探測器盡快發(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)的另外一個領(lǐng)域，德呂埃勒以為，世界線性對撞機（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目，包含光學(xué)天文學(xué)（建造超大望遠鏡）、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。
