香港【大公報(bào)】華16學(xué)者助拳貢獻(xiàn)中國技術(shù)

文章來源:大公報(bào)  |  發(fā)布時(shí)間:2019-04-11  |  【打印】 【關(guān)閉

  
  

  圖:10日,在中國科學(xué)院上海天文臺(tái)舉行的新聞發(fā)布會(huì)上,多位參與世界首張黑洞照片拍攝的部分中方團(tuán)隊(duì)成員合影\大公報(bào)記者倪夢璟攝

  10日,事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)公布了首張距離地球5500萬光年的黑洞照片。為了一探黑洞真相,一個(gè)通過國際合作而實(shí)現(xiàn)的、由八個(gè)地面射電望遠(yuǎn)鏡組成的觀測陣列逐漸形成,通過形成一個(gè)口徑如地球大小的「虛擬」望遠(yuǎn)鏡來捕捉黑洞的圖像。2016年,中國科學(xué)家加入該計(jì)劃,與全球200多名頂尖科學(xué)家通力合作,超過16位來自中國內(nèi)地天文學(xué)家更參與了全球?qū)b遠(yuǎn)超大黑洞的顛覆性觀測,發(fā)揮了中國在甚長基線干涉測量(VLBI)技術(shù)探測方面的基礎(chǔ)與優(yōu)勢,為M87黑洞成像作出了中國貢獻(xiàn)。\大公報(bào)記者 倪夢璟上海報(bào)道

  在此次EHT合作中,中國科學(xué)家在早期EHT國際合作的推動(dòng)、EHT望遠(yuǎn)鏡觀測時(shí)間的申請、夏威夷JCMT望遠(yuǎn)鏡的觀測、後期的數(shù)據(jù)處理和結(jié)果理論分析等方面均作出了中國貢獻(xiàn)。尤其是在毫米波VLBI協(xié)同觀測方面,沈志強(qiáng)表示,中國在甚長基線干涉測量(VLBI)技術(shù)探測方面早有基礎(chǔ)與優(yōu)勢,此前,上海天文臺(tái)牽頭VLBI測軌分系統(tǒng)圓滿完成了嫦娥四號(hào)測軌任務(wù),通過VLBI可協(xié)助遠(yuǎn)距離探測更清晰,更深入。

  長期關(guān)注高分辨率黑洞觀測

  據(jù)了解,EHT觀測使用了甚長基線干涉測量(VLBI)技術(shù),觀測波段是1.3毫米。世界各地的射電望遠(yuǎn)鏡同步觀測,同時(shí)利用地球自轉(zhuǎn),形成一個(gè)口徑如地球大小的「虛擬」望遠(yuǎn)鏡,達(dá)到的分辨率約20微角秒,觀測效果足以在巴黎的一家路邊咖啡館閱讀紐約街頭的報(bào)紙。

  沈志強(qiáng)表示,在2017年,EHT全球聯(lián)合觀測的2017年3-5月期間,上海65米天馬望遠(yuǎn)鏡和新疆南山25米射電望遠(yuǎn)鏡作為東亞VLBI網(wǎng)成員共同參與了密集的毫米波VLBI協(xié)同觀測,為最終的M87黑洞成像提供了總流量的限制。

  「為什麼此次全球6地同時(shí)公布,上海成為不可缺失的一環(huán),正是因?yàn)橹袊诤诙从^測中不斷突顯的實(shí)力與努力?!股蛑緩?qiáng)表示,中國科學(xué)家長期關(guān)注高分辨率黑洞觀測和黑洞物理的理論與數(shù)值模擬研究,其實(shí)在EHT國際合作形成之前就已開展了多方面具有國際顯示度的相關(guān)工作。

  8年「苦力」 挑戰(zhàn)艱苦環(huán)境

  參與黑洞成像探索了8年的上海天文臺(tái)研究院路如森,在講述多年研究時(shí)笑稱是「做苦力」。多年來,他需要登上4000多米高的高山,通宵觀測,「享受」高山紫外線,搬運(yùn)重磁盤……「雖然過程很辛苦,但是能夠參與這個(gè)項(xiàng)目還是非常開心,最高興的事情,當(dāng)然還是看到黑洞照片的那一刻。」

  路如森解釋,地球上有大氣層保護(hù),意味著電磁波信號(hào)無法穿透大氣層或者被吸收。鑒於此,想要準(zhǔn)確在地球上觀測「黑暗天體」,高山稀薄的空氣反而成為了觀測優(yōu)勢,但與此而來的是更多挑戰(zhàn)。「比如記錄數(shù)據(jù)就要衝氦,設(shè)備需要考慮到溫度與材料的形變影響,我們的精確度需要到微米,這不是簡單說說就可以完成的?!?/p>

  同樣,創(chuàng)建EHT亦是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn),需要升級(jí)和連接部署八個(gè)現(xiàn)有的射電望遠(yuǎn)鏡來組成全球網(wǎng)絡(luò),而這些望遠(yuǎn)鏡分布在各種具有挑戰(zhàn)性的高海拔地區(qū),包括夏威夷和墨西哥的火山、亞利桑那州的山脈、西班牙的內(nèi)華達(dá)山脈、智利的阿塔卡馬沙漠以及南極點(diǎn)?!肝胰ミ^夏威夷的觀測點(diǎn),在那裏我們協(xié)助了觀測,我們的同伴也『上山』運(yùn)動(dòng),血壓、紫外線對於我們都是考驗(yàn),但是這是值得的。」