李志遠(yuǎn)：更多黑洞照片正在路上

第二看臺

首張黑洞照片問世，轟動全球。成果背后的“功臣”——“事件視界望遠(yuǎn)鏡”(EHT)項(xiàng)目的國際科研團(tuán)隊(duì)，隨之走入公眾視野。該團(tuán)隊(duì)有16位來自中國大陸的學(xué)者，南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授李志遠(yuǎn)是其中之一。

“自上世紀(jì)90年代起，我國就開展了有關(guān)黑洞的研究，能見證這一歷史性時(shí)刻，我感到無比激動。”李志遠(yuǎn)興奮地說。

2016年底受邀加入國際團(tuán)隊(duì)

1995年，李志遠(yuǎn)考入南京大學(xué)天文學(xué)系，經(jīng)過7年的學(xué)習(xí)，他先后獲得了學(xué)士及碩士學(xué)位。研究生畢業(yè)后，他選擇于2002年赴美國麻薩諸塞大學(xué)深造，6年后在該校獲得了天體物理學(xué)博士學(xué)位。緊接著，他便去哈佛-史密松天體物理中心從事博士后研究工作。

2013年，學(xué)成歸國的李志遠(yuǎn)選擇回到母校，走上南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院的講臺。

“我是在2016年底受邀正式加入EHT國際團(tuán)隊(duì)的，之所以參與這個(gè)項(xiàng)目主要是基于個(gè)人的研究興趣。長期以來，我的研究內(nèi)容主要圍繞銀河系中心黑洞以及與之類似的近鄰星系中心黑洞。”李志遠(yuǎn)說。

在本次觀測任務(wù)中，李志遠(yuǎn)加入了EHT項(xiàng)目中的多波段科學(xué)工作組以及活動星系核工作組。“準(zhǔn)確地說，我沒有直接參與此次毫米波觀測的數(shù)據(jù)分析工作，我主要從多波段觀測角度開展輔助研究。”李志遠(yuǎn)說。

挑選優(yōu)質(zhì)“模特”有門道

上世紀(jì)初，物理學(xué)家愛因斯坦提出的廣義相對論預(yù)言了黑洞的存在。這是一種體積極小而質(zhì)量極大的天體，引力非常強(qiáng)，以至于周圍一定區(qū)域內(nèi)連光也無法逃逸，這一區(qū)域被稱為“事件視界”。

李志遠(yuǎn)介紹道，“事件視界望遠(yuǎn)鏡”就是為觀測黑洞的“事件視界”而設(shè)計(jì)的。它由分布在全球多地的射電望遠(yuǎn)鏡組成，相當(dāng)于一臺口徑為地球直徑的超級望遠(yuǎn)鏡，這就是“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目。

“此次拍到黑洞的正面照，是對愛因斯坦廣義相對論的一次有力證實(shí)。”李志遠(yuǎn)說，“這將有助于科學(xué)家進(jìn)一步驗(yàn)證愛因斯坦廣義相對論等基礎(chǔ)理論，也有助于揭開更多未解謎團(tuán)，包括位于星系中心的噴流是如何產(chǎn)生的、宇宙究竟有多大等。”

黑洞有不同的尺度，此次科學(xué)家拍攝到的M87*，是一個(gè)超大型的黑洞。黑洞不止有一個(gè)，為什么偏偏選中了這位“模特”?

李志遠(yuǎn)介紹道，事實(shí)上，要想拍到首先要能看到。“不過，即便能被看到，也不是所有黑洞都符合拍攝條件。黑洞的質(zhì)量越大，就越適合成像，同時(shí)還要保證距離。簡單地說就是，距離我們近的超大質(zhì)量黑洞才是優(yōu)質(zhì)的‘模特’。”李志遠(yuǎn)說。

已投入到新的觀測計(jì)劃中

“拍到黑洞照片，只是人類認(rèn)知黑洞的第一步。接下來，我們將進(jìn)一步增加觀測望遠(yuǎn)鏡的數(shù)量，希望用更短的時(shí)間拍出細(xì)節(jié)更豐富、角度更多樣的黑洞照片。”李志遠(yuǎn)表示，未來，甚至不排除在外太空“搭建”清晰度更高的望遠(yuǎn)鏡的可能性。

李志遠(yuǎn)透露，此次發(fā)布的黑洞照片是由EHT項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在2017年拍攝的。國際專家找了不少黑洞，但其中只有兩個(gè)黑洞足夠大，能夠被拍出來。其中一個(gè)是M87*，另一個(gè)是位于銀河系中心的黑洞Sgr A*。

“遺憾的是，距離我們更近的Sgr A*，即大家口中的‘銀心黑洞’本次并未‘亮相’。”李志遠(yuǎn)表示，“也許在不久的將來，我們便可一睹它的‘芳容’。”

“首張黑洞照片給我們帶來驚喜的同時(shí)，也鼓勵我們要更努力地去探索未知。”李志遠(yuǎn)表示，相關(guān)專家不會就此停下腳步，他們已投入到新的觀測計(jì)劃中。第二張黑洞照片，甚至更多張照片，“正在路上”。(張曄)