中國科學院上海天文台黑洞成像研究團隊麵向星海孜孜以求，在世界黑洞研究前沿占據一席之地——

　　“對話”宇宙 定格黑洞

　　本報記者 裴龍翔

　　《工人日報》(2024年04月08日 05版)

　　黑洞，究竟是怎樣神秘的存在？得益於(yu) 一張張照片，人類對它的認知一步步具象化——

　　2019年4月，由事件視界望遠鏡(EHT)拍下的人類首張黑洞照片——M87星係中心超大質量黑洞照片發布，震驚世界；

　　3年後，由EHT拍攝的銀河係中心黑洞照片首發，從(cong) 強引力場角度驗證了愛因斯坦的廣義(yi) 相對論；

　　此後一年不到，國際研究團隊首次拍攝到了M87的黑洞“全景照”，黑洞陰影、吸積盤和噴流同時定格在一張照片中。

　　這3張標誌性的照片，展現了中國科學院上海天文台黑洞成像研究團隊從(cong) 積極參與(yu) ，到在世界黑洞研究前沿占據一席之地的成長足跡。“天文無疑是浪漫的，但研究人員更多時候是在默默無聞地長期深耕。”中國科學院上海天文台台長沈誌強如此描述這個(ge) 仰望星空的團隊。

　　打破研究“天花板”

　　1997年，沈誌強博士畢業(ye) ，“看清”黑洞對他似乎有著無窮吸引力，“那時要等上20個(ge) 月，才有5小時觀測機會(hui) 。”

　　此後的5年間，他和同事們(men) 開展了20多次高分辨率VLBI(甚長基線幹涉測量)觀測，其間的每一步工作都代表了當時該領域的最新進展。2005年，沈誌強領銜國際天文研究小組在《自然》雜誌上發表了世界首張3.5毫米觀測波長的銀河係中心黑洞高分辨率圖像。

　　“我回國，就是想把國內(nei) 黑洞成像研究推進到國際先進水平。”一路求學，路如森始終將導師沈誌強的願望記在心裏。2018年，他帶著多年的研究積累回國，加入上海天文台射電天文科學與(yu) 技術研究室。

　　“科學需要辯論，已有的研究‘天花板’需要被打破，更要發出‘中國聲音’。”路如森憋著一股幹勁兒(er) ，在上海天文台已有研究基礎上著力開展國際最前沿的1毫米波段成像研究。

　　2023年，他牽頭國際團隊完成對M87黑洞及其周圍環境的成像研究，首次在新波段捕獲該黑洞的照片，實現了給活動星係核的“中央引擎”拍攝“全景照”的突破。研究成果在《自然》雜誌發表後，在全球引發廣泛關(guan) 注。

　　“昂貴”的計算

　　想從(cong) 地球上看見黑洞，必須使用在亞(ya) 毫米波段工作的望遠鏡，而亞(ya) 毫米波天文觀測需要幹燥的天氣環境和稀薄的大氣，因此位於(yu) 夏威夷的休眠火山口成了天文觀測聖地。

　　上海天文台射電天文科學與(yu) 技術研究室副研究員江悟有幸去現場參加了事件視界望遠鏡的觀測。“除了高原反應引起的氣喘和些許頭痛外，印象最深的就是雖然是在半夜觀測，但大家都熱情高漲，工作起來一絲(si) 不苟。”江悟回憶說，有時會(hui) 在淩晨返回基地的途中，見到其他火山口冒出的火星，被大自然的力量深深震撼。

　　趙杉杉是上海天文台高分辨射電天體(ti) 物理課題組的一名90後青年研究人員，她所在的理論工作組需要將模型圖像庫與(yu) 觀測數據進行比較，篩選出最優(you) 模型。

　　黑洞周圍的環境非常複雜，導致很多物理參數具有不確定性，每張模型圖像背後都需要大量的人力和算力。一次數值模擬需要在超級計算機上運算幾周到幾個(ge) 月，如果參數變動就要重新計算。“從(cong) 這個(ge) 角度看，黑洞圖像的理論解釋非常‘昂貴’。”趙杉杉說。

　　給黑洞拍“電影”

　　“以前，我認為(wei) 做科研就是坐在電腦前推公式、寫(xie) 代碼，從(cong) 沒想過還可以參與(yu) 建設望遠鏡。”為(wei) 了早日用上我國自己的設備給黑洞拍照，趙杉杉跟隨團隊去西藏進行了考察，尋找合適的站址。

　　“為(wei) 了在下一步給黑洞拍攝‘電影’的研究中搶占製高點，擁有更多國際學術話語權，我們(men) 必須要有自己的觀測設備。”路如森清楚，未來還有很長的路要走。為(wei) 此，上海天文台已推動實施了我國毫米波VLBI實驗係統建設，積極推動在西部地區建設亞(ya) 毫米波望遠鏡及陣列，並發展相關(guan) 觀測設施。

　　江悟也在為(wei) 推進亞(ya) 毫米波望遠鏡建設努力，“多頻同時接收技術是未來的發展趨勢，它能夠探測更弱的信號，這樣就有望觀測到更多的黑洞圖像。”

　　“公眾(zhong) 對我們(men) 的研究成果非常感興(xing) 趣，總是會(hui) 提出很多問題。這時我會(hui) 真切感受到，探索未知是人類的天性。”趙杉杉表示，作為(wei) 探索黑洞的“先遣隊”，將最新的科研成果帶給公眾(zhong) 是責任和義(yi) 務，自己也在交流中收獲著分享的快樂(le) 。