原标题:视频|谢泼德·多尔曼:国际科学合作验证爱因斯坦预言

黑洞是近年来的热门话题。2020年，诺贝尔物理学奖授予了三位研究黑洞的科学家。再说人类第一张黑洞照片也是学术界的大明星。拍摄这张照片的事件视觉望远镜(EHT)项目负责人谢泼德·多尔曼(Shepard dormann)受邀在第三届世界顶级科学家论坛的演讲厅介绍黑洞研究的最新进展。

谢泼德·多尔曼是美国天体物理学家，哈佛大学史密森尼天体物理中心高级研究员，事件视界望远镜项目负责人。

他因“用地球大小的望远镜阵列为人类拍摄了第一张超大质量黑洞的照片”获得了2020年基础物理科学突破奖。

多尔曼指出，人类现在生活在研究黑洞和相关物理的黄金时代。EHT计划的主要目的是捕捉黑洞图像。

利用LIGO获得的引力波探测数据，科学家们测量了黑洞的质量，同时观察了黑洞周围恒星的轨道。EHT项目让科学家对黑洞的视界边缘有了更深入的了解，并通过测试爱因斯坦的广义相对论是否能最大程度地接近预测的黑洞来验证爱因斯坦的广义相对论。

在验证广义相对论的基础上，黑洞数据还可以作为实验室的极端实验，优化广义相对论的实验验证。同时也可以了解黑洞是如何向星系中心提供能量，形成人类所见的壮观景象。

事件视界望远镜的主要目标之一是观察夜间活跃的黑洞现象空。多尔曼通过使用事件视界望远镜观察到的两个天体和相关图像更详细地解释了这一点。

第一个天体是人马座A*。今年诺贝尔物理学奖的获奖团队观察了射手座A*周围的恒星轨道，通过这个轨道可以计算出这个物体的质量为400万个太阳。这个天体到地球的距离相当于地球到银河系中心的距离，这是科学家迄今为止看到的最好的证据，也最能说明银河系中心甚至其他星系都存在超大质量黑洞。

第二个天体是M87星系。天文学家艾伯特·柯蒂斯在1918年发现了这个星系中的物质喷射。宇宙中很少有其他能源可以解释这些相对论性喷流，大约10%的星系中都可以看到。只有旋转超大质量黑洞产生的引力吸积才能提供这么多能量。

多尔曼通过全球毫米波超长基线阵列图解释了“黑洞阴影”的光晕，这是目前喷气中心区域最好的显示图像。“黑洞阴影”是指当从远处观察黑洞时，许多光线围绕黑洞弯曲的现象。如果我们能够观察并记录超大质量黑洞周围的可见物质，我们就可以立即验证爱因斯坦的理论，测量黑洞本身的质量，并确认科学家对黑洞其他信息的估计。

在研究过程中，多尔曼团队面临的主要挑战之一是捕捉黑洞的视界。从事件视界到望远镜，只有1毫米的波长可以克服许多困难。观察黑洞所需的角分辨率约为20微角秒，小于黑洞的阴影部分。然而，由于可见光的角度直径很小，传统望远镜的分辨率达不到这一点，所以干涉仪的重新设计成了多尔曼研究的重点。

为了重新设计干涉仪，多尔曼的团队使用了非常长的基线干涉测量法，类似于光学望远镜的工作原理，通过与分布在世界各地的多个望远镜形成一个大型虚拟望远镜表面网络来拟合清晰的信号数据。实验结束后，多尔曼的团队得到了与预期基本一致的数据，并再次验证了最初的假设。

在谈到EHT项目的未来进展时，多尔曼说，研究小组将在目前使用的观察点建造望远镜并改进阵列，努力再现喷射区域的所有细节。在EHT项目的下一阶段，实时观测射手座A*的演化过程，给出黑洞如何喷射高能喷流的问题答案。

EHT是一个国际科学项目，成员遍布世界各地。多尔曼特别感谢来自不同国家的团队成员，并强调了全球合作解决共同问题的重要性。

版权声明:本文为Knews独家稿件，未经授权不得转载。