为了拍黑洞,科学家四处奔走凑齐“八大金刚”

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为了拍黑洞,科学家四处奔走凑齐“八大金刚”
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  来源:科技日报

  北京时间 4 月 10 日晚,包括我国上海、美国华盛顿在内的全球六地同时召开事件视界望远镜俞敏洪博客(EHT)项目成果发布会,展示史上首张黑洞照片。EHT 项目由全球数十个研究机构、超过 200 名科研人员参与,简单的图片背后是怎样的国际合作历程?

  首先是建团队。为了给黑洞拍照,麻省理工学院(MIT)从 2006 年就开始四处奔走,寻求国际合作开展 EHT 项目,经过不懈努力,八大金刚终于凑齐,EHT 达到地球直径量级。这八大金刚分别是西班牙毫米波射电天文所的 30 米毫米波望远镜、地处南极的南极望远镜、位于智利的阿塔卡马大型毫米波阵列望远镜和阿塔卡马探路者实验望远镜、墨西哥境内大型毫米波望远镜、美国亚利桑那州的亚毫米波望远镜以及夏威夷的麦克斯韦望远镜和亚毫米波阵列望远镜。

  参与 EHT 项目的金刚数量仍在增加。2018 年,格陵兰望远镜正式参加;2020 年后,美国基特峰 12 米射电望远镜和法国诺玛天文台也将加入。

  协同观测虽搞定,但不同机构的观测数据怎样处理?EHT 的数据堪成都SEO称海量,每个望远镜每天产生数据量接近 200TB,需要数百个硬盘存储,还要专机将这些硬盘运到 MIT 和德国普朗克射电天文学研究所进行分析处理。硬盘的运输也非易事,南极望远镜站址 2 月到 10 月间是冬季,飞机无法起降。2017 年 4 月拍摄的数据直至当年 12 月中旬才运抵 MIT。EHT 项目研究人员丹马龙在华盛顿举行的发布会上表示,2017 年 7 天观测的数据总量达到 5PB。

  最后一步,怎样生成黑洞照片?丹马龙表示,为了生成准确的黑洞图像,EHT 项目组将全球合作机构分为四个团队,背对背选择各自认为的最优算法构图,最终结果显示各团队结果非常类似。这表明黑洞图像很可靠。

  EHT 项目顺利运行少不了金主支持,美国国家科学基金会(NSF)在其中发挥了关键作用,其直接资助 EHT 项目超过 2800 万美元,是该项目最大的资金投入方。

  近年来,天文领域的国际合作重要性凸显。特别是天文观测系统要看得越远、越清晰,规模就越大、设计就复杂、资金投入越高,单个国家难以负担,国际合作探索星空已成趋势。我国也并不缺席,2019 年 3 月,中国与澳大利亚、意大利、荷兰、葡萄牙、南非、英国在意大利罗马签署平方公里阵列射电望远镜(SKA)天文台公约,建设全球最大规模、灵敏度最高的射电天文望远镜。

  据统计,2005 年以来,国际上天文学 SCI 论文超过 50% 为多国专家合著,其中天文观测设施最集中的智利合著论文将近 97%,法国、比利时等国也超过 90%,美国为 70% 左右,我国天文领域合著论文也超过 50%。

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