4月10日,全世界似乎都在为一件事情而疯狂,在六个地方同时举行的全球发布会上,事件视界望远镜(EHT)的国际团队向地球人公布了第一张黑洞事件视界的图片,并在发言中称“我们已经看到了我们认为看不到的东西……你看到的是视界的证据。”这张高角度分辨率的图片,描绘了位于M87星系中心的65亿个太阳质量的黑洞,距离地球约5500万光年。
它揭示了理论中所预言的视界是存在的,并再一次证实了阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论。
通过安置在夏威夷、亚利桑那、西班牙、墨西哥、智利和南极洲等地区的八个射电望远镜所组成的网络,科学家们创造了一个地球大小的虚拟望远镜,叫做超长基线干涉测量,简称VLBI,它的放大率是哈勃太空望远镜的2000倍。而在每一个望远镜上都放置了原子钟,保证它们可以在同一时间观察同一对象。
除了M87,被列为拍摄对象的还有人马座A。观测所采用的射电波长是1.3毫米,这是能够穿过阻挡黑洞阴影的气体的完美波长。最后一共获得了几个PB的数据,汇总到了德国马普射电天文学研究所和美国MIT海斯塔克天文台进行统一处理。
可能大多数人都和我一样,想到“黑洞是什么样子的”,脑子里就会浮现诺兰电影《星际穿越》中的那个在物理学家基普·索恩指导下、由伦敦的视效公司Double Negative所制作的Gargantua黑洞,它被打出了“史上最精确的黑洞图片”这样的宣传语,甚至成了这部科幻大片的噱头之一。
据称,为了做出影片中需要的这个黑洞,索恩给了视效团队一份长长的写满了公式的备忘录,让他们用这个写了一个新的渲染器,为了确保方法有效,还先拿虫洞练了练手。最后,30个人、数千台计算机一年的工作成果,得到了那张著名的黑洞“照片”。
对《星际穿越》中黑洞形象提出批评的人士当中,来自巴黎天文台的Jean-Pierre Luminet是最为重要的一位,这本出过法语版畅销书Les trous noirs(黑洞的意思)的科学家,写了一篇15页的关于电影科学的论文,严正讨论了这个问题,“这种强烈的不对称的视光度,是一个黑洞的主要特征,黑洞是唯一的天体对象,能够给其吸积盘内部区域一个接近光速的旋转速度,这会诱发一个非常强的多普勒效应。
”事实上,早在1979年,拥有数学背景的他,就做出了真正称得上最为精确的黑洞模拟图,还是在一台IBM7040打孔机的帮助下完成的。利用打孔计算机返回的数据,他煞费苦心地用钢笔和墨水在负片纸上进行手工绘制,就像一个人形打印机那样,做出了下面这张珍贵的科学图像。它向我们展示了落入黑洞的那个扁平物质盘可能是什么样子。