终见“真容”！人类史上首张黑洞照片诞生 中国具体作出了哪些贡献？

4月10日晚，全世界的目光都被一张“最难拍”的照片所吸引。神秘天体——黑洞（Black Hole），终于被人类“看到”。

包括中国（上海、台北）在内的全球多地天文学家与爱好者们，同步公布了首张黑洞的“真容”。《天体物理学杂志通信》以特刊的形式通过六篇论文发表了这一重大成果。

当全球科学界将分布在世界各地的8个射电望远镜（阵）组成“地球级别”的虚拟望远镜阵列，同一时刻、同一方向，对准同一片遥远星空，黑洞的揭秘之旅终于走向了一个新的里程碑。

从美国夏威夷到智利，从伊比利亚半岛到南极……全球30多个研究所，200多名科研人员，历时10余年，从四大洲8个观测点“捕获”视觉证据，他们共同记录黑洞周围吸积盘和喷流等发出的耀眼光芒，从而让超大质量黑洞无处遁形，显现“真容”。正是全球同步的努力，让人类拍摄到有史以来首张黑洞照片，有望证实爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立，同时细致研究黑洞附近的物质吸积与相对论性喷流成为可能。

在这一“兴师动众”的过程中，科研领域全球同步的作用愈发凸显。正如“事件视界望远镜”项目科学委员会主席、荷兰奈梅亨大学教授海诺·法尔克所说，这样的项目需要整个世界。

该国际合作项目负责人、哈佛大学教授谢泼德·多尔曼表示，过去10多年里，技术的突破、全球天文台的合作等，让人类最终打开了一个观测黑洞的全新窗口。

这一切，都得益于一个叫“事件视界望远镜”（EHT）的项目。

参与此次观测的包括位于世界6个地点的8个台站：

正是这个项目，在过去的两年多里，完成了给黑洞拍照（天文观测）以及照片的“冲洗”（后期数据处理）。

事实上，观测黑洞项目，让地球上几乎所有这一领域的研究人员都不同程度地以不同方式参与其中。科学探索，正让整个世界以不同寻常的方式更紧密地连接在一起，不仅让地球，也让人类成为一个共同体。

无论是对黑洞概念懵懵懂懂的早期天文学家、发表广义相对论的爱因斯坦、获得黑洞存在证据的引力波项目团队，还是今天共同拍摄黑洞照片的各国科研人员，让人类持续探索并不断取得进步的动力之一，正是人类作为一个共同体对宇宙和自身的好奇心。

探索未知，是人类拓展自身疆界的重要过程。天文学的进步，也同时推动数学、物理学、化学、计算机等多个学科并肩前行。而只有多领域、多学科并行发展，更大尺度地拓展国际合作范围、更深入地探索国际合作模式，人类探索未知的视野才可能变得更加开阔。

中国的贡献很特别

中国在此项研究中所做的贡献，也有目共睹。

从六地发布会其中的两场（上海，台北）设在中国，到四种直播语言中包括汉语，再到初期人们对中国望远镜是否参与观测的种种猜测，此次“黑洞现身”里的中国元素，很难不被外界关注到。

在此次拍照的EHT项目合作中，中国科学家在早期EHT国际合作的推动、EHT望远镜观测时间的申请、夏威夷JCMT望远镜的观测、后期的数据处理和结果理论分析等方面做出了诸多贡献。

1）众多机构参与

在此次全球合作的典范中，13个合作机构共同创建了EHT，使用了既有的基础设施并获得了各种机构的支持。主要资金由美国国家科学基金会（NSF）、欧盟欧洲研究理事会（ERC）和东亚资助机构提供。

这一激动人心的成果受到了中国科学院天文大科学中心（国家天文台，紫金山天文台和上海天文台）的支持。上海天文台牵头组织协调国内学者通过东亚天文台参与该合作。

来自中国的8个机构参与其中：中国科学院天文大科学研究中心、中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室、中国科学院星系宇宙学重点实验室、中国科学院天体结构与演化重点实验室、中科院射电天文重点实验室、中国科学院大学天文与空间科学学院、中国科学院上海天文台、中国科学院云南天文台。

2）望远镜观测的屡次突破

对中国贡献的关注，当然离不开近年来中国在天文望远镜观测领域屡屡实现的突破。

例如2016年，中国科学院国家天文台在贵州成功建成了世界上最大的单口径射电望远镜（FAST），位于北京的郭守敬望远镜（LAMOST）则是世界上口径最大的光谱巡天望远镜。

但为何此次给黑洞“拍照”时没有中国望远镜参与？

中国科学院国家天文台研究员苟利军表示，这主要是因为中国境内的望远镜在观测波段、频率以及地理位置等方面与此项研究要求的条件不相符。

这次观测由全球八台望远镜联动完成，有些望远镜位于美国、智利等国境内，而中国在地球上的位置刚好位于这些国家的“背面”，如果用中国的望远镜来观测，那可能会影响到与其他国家望远镜的联动效果。

不过，苟利军同时指出，中国其实以另一种方式“贡献”了一台望远镜。“这台望远镜名为JCMT，位于美国夏威夷，属于东亚天文台，中国通过给东亚天文台投资的方式获取了JCMT的使用时间，从而使该时间内观测到的数据也被用于EHT项目。”

一直以来，中国的天文学研究在国际上处于相对领先地位，而一些成绩的取得同样得益于各国科学家的通力合作。

如在探索黑洞质量、转动速度、以及黑洞吞噬恒星等项目上，中国科学家便与包括哈佛大学和麻省理工学院在内的全球知名研究机构有联合研究。

在探测黑洞、中子星等方面，中国计划在2025年前发射的“增强型X射线时变与偏振空间天文台”，已吸引了意、德、英、法等20多个国家参与……

而令人印象最深刻的，当属中国在去年5月向全世界正式发出的那份邀请：希望国际伙伴特别是发展中国家参与自己的空间站。这是人类航天史上首次向所有联合国会员国开放此类项目。

此外，在2017年EHT全球联合观测的3月至5月期间，上海65米天马望远镜和新疆南山25米射电望远镜作为东亚VLBI网成员共同参与了密集的毫米波VLBI（甚长基线干涉测量）协同观测，为最终人类首张黑洞照片——室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞成像提供了总流量的限制。

3）十余位中国科学家的努力结晶

而拍摄结束后，更漫长的照片冲洗过程中，中国科学家同样没有缺席。

9日香港《南华早报》的一篇报道便详尽讲述了中国科学家在此次探测黑洞的行动中的作用。

报道称，两年多来，中国的天文学家们全身心投入到了项目中，为照片首发做出“重要贡献”。

另据中科院上海天文台介绍说，参与本次黑洞拍照的EHT大型国际合作项目的全球200多位科学家中，来自中国大陆的学者有16人，包括中科院上海天文台8人、云南天文台1人、高能物理研究所1人、南京大学2人、北京大学2人、中国科学技术大学1人、华中科技大学1人。另外，还有部分来自中国台湾地区的学者。

具体来说，中国对该项目的贡献主要在于提供资金支持、电脑建模以及数据分析等方面。

而这些都不是简单就能完成的工作，报道透露，EHT阵列的观测只持续了几个小时，但后期研究人员花费了近一年时间才将碎片化的图像拼合成一张完整、可信赖的照片。

参加EHT项目的中国科学院上海天文台天文学家路如森博士表示，黑洞阴影区与周边区域的对比度已经达到1:10，这意味着这次捕获的的确是一个黑洞。

“M87中心黑洞的成功成像仅仅是EHT合作的开始，”参与此次国际合作的中方科学家、中国科学院上海天文台台长沈志强说。沈表示，他们将尝试使用一些中国望远镜来观察黑洞，包括未来的M87，今年早些时候已经开始了一些工作。

中国科学院国家天文台研究员陈学雷表示，天文学科是一个国际性很强的领域，“以前的问题是，自己的设备比较少，整体科学技术水平相对世界上最强的国家，还有差距。现在我们正在赶上，但需要一个过程。”

他表示，包括目前在建的最大综合孔径射电望远镜平方千米阵（Square Kilometre Array，缩写为SKA）项目在内，中国在很多天文观测和科研领域参与了国际合作。“现在已有了FAST（500米口径球面射电望远镜），我们一定要在这个基础上，不断提升自己，更加积极参与国际竞争与合作。”

我国科学家长期关注高分辨率黑洞成像研究，在EHT国际合作形成之前就已经开展了多方面具有国际显示度的相关工作。在此次EHT合作中，中国科学家在早期共同推动了EHT的合作并参与了EHT望远镜观测时间的申请，同时协助JCMT望远镜开展观测并参与数据处理和结果理论分析等，为EHT黑洞成像做出了积极的贡献。

EHT科学委员会主席、荷兰奈梅亨大学教授海诺·法尔克(Heino Falcke)表示，他20年前就与中国科学家合作研究黑洞，“我很高兴我们能一起庆祝此次进展。在天文学、射电天文学、太空天体物理等领域，中国在这个全球项目中做出了非常重要的贡献”。