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南大90后博士生赵杉杉:我在荷兰EHT“看黑洞”

来源: 新华报业网   作者:杨频萍  2019-04-12 11:24:45

  交汇点讯 4月10日,事件视界望远镜(EHT)宣布已经成功获得了超大黑洞的第一个直接视觉证据。此时,南京大学天文与空间科学学院博士生赵杉杉正在荷兰布鲁塞尔参加欧洲的发布会。她的导师,EHT科学委员会主席、荷兰内梅亨大学Heino Falcke教授和副导师Monika Moscibrodzka博士在台上介绍了成果。

  开心!发布会是大型“网友”见面会

  “很开心,现场看到很多在电脑上视频会议中才能见到的同事,他们从欧洲的其他地方来,有一种‘网恋奔现’的感觉。”赵杉杉开玩笑地说。会后,EHT欧洲的科学家及管理人员一起吃了庆功晚宴,“我们坐在一起,庆祝这个等待已久的时刻”。

  在手机上赵杉杉也观看了上海的发布会,“现场上海天文台研究员路如森教授和我们也有很多交流,看到他对全国的观众介绍成果,我感到觉得非常自豪。”

  赵杉杉告诉记者,在EHT,最大的收获是看到一种打破壁垒的国际合作方式。“过去的几个月,我们几乎每天都有视频会议,不同国家、不同单位的科学工作者在电脑前一起讨论工作计划,大家会有争执,有时候甚至很激烈,但都在协商下解决,大家共同去解决其中的困难,共同完成一项耗时耗力的科学研究。”

  能进入EHT研究黑洞,的确是令人羡慕的事情。从2009年本科入学南大,到今年博士生三年级,赵杉杉已经在南大天文学学习十年。在导师谢懿副教授的指导下,通过黑洞引力透镜效应,检验广义相对论。2017年10月她受国家留学基金委资助,到荷兰Heino Falcke教授所领导的团队进行联合培养。

  观测黑洞的技术和“嫦娥四号”颇有缘分

  早在2016年底面试时,Heino Falcke教授就曾兴奋地告诉她EHT团队将在4月进行对黑洞的观测。“成像是件困难的工作,可能需要一年半的时间。”Falcke教授当时说。事实上比他想象中还要长,用了两年的时间。

  赵杉杉告诉记者,荷兰导师是射电天文专家。用射电干涉技术,可将全世界的射电望远镜连在一起,获得相当于地球大小口径的望远镜,它的分辨率高到足以观测黑洞视界。这项技术和“嫦娥四号”还颇有缘分,“Heino Falcke也是中荷探月项目的荷兰方面负责人,通过射电观测来给嫦娥四号定位”。

  Heino Falcke的团队是EHT的骨干之一,赵杉杉身边的博士生同学在M87的数据处理中担当了重要的工作,他们在图像发布前经历了日夜不息的努力,“我看到做数据校准的同学承担了非常大的压力,因为所有做后续工作的人都在等他们校准过的数据。校准工作需要巨大的耐心和细心,并要对8个测站的具体情况都十分了解,其中的困难超乎想象。很快,EHT将公布校准后的观测数据,任何科学家都可以用EHT的观测数据进行他们感兴趣的研究。”

  证明爱因斯坦是对的,要继续“冲洗”银心黑洞图像

  第一次看到黑洞图像有什么感受?“我们是在18年6月首次看到M87的图像,后来又对它进行了反复验证。我一直很淡定,只是一步步做好自已的工作。没想到有这么大的全球‘黑洞狂欢’。其实对科学而言,黑洞的研究,只是又一个开始。”

  “相比较图像而言,我其实更关心爱因斯坦是否是对的。”赵杉杉表示,目前EHT对M87的观测中,并没有发现违背爱因斯坦预言的天文现象。“但更精确的论断,需要对银心黑洞的观测。”

  为什么相比M87,银心黑洞更重要?赵杉杉回答:“因为目前我们对银心黑洞的质量了解得更精确,质量是很重要的信息,直接决定黑洞视界的实际大小。”

  赵杉杉告诉记者,银心黑洞也是EHT的重要观测目标。赵杉杉说,银心黑洞图像之所以暂未公布,是因为“冲洗”的困难更大。“我们和银心黑洞同处在银河系的盘面里,光线从黑洞到地球的传播过程中因穿过星际介质而受到散射,要还原这一过程得到散射前的图像非常困难。而M87是另一个星系,不存在这个问题。”

  “解答爱因斯坦是否正确的问题,需要精确测定黑洞‘阴影’的大小,而为保证精确,就需要对黑洞周围发光物质有足够好的理解。”如今,赵杉杉正在从EHT的观测数据中,挖掘银心黑洞周围发光物质的物理性质。“我们用超级计算机模拟黑洞的图像,并与观测数据进行比对,来测定我们关心的物理参数。这一计算非常耗时,我经常要等一个月才能得到结果。”原本预计今年如期毕业的她,因为这个项目可能要延迟毕业了,“这样难得的机会,多留半年也是值得!”

  此次黑洞的全民狂欢,无疑反映了人类对宇宙的好奇,以及对于科学、天体物理的兴趣。赵杉杉说,在激动之余我们更应该反思。科学研究绝不仅仅是科学家的事,国内提到科学研究成果的时候,只说成果,但是社会、企业、普通人可以做什么,却很少谈到。比如企业,此次谷歌和亚马逊等公司在云协作上给EHT工作提供了很大帮助。而我国说到科研和企业的关系,通常只关注科研成果向生产转化,很少关心企业对基础研究的支持。支持科学研究,从平台工具到科研文化体制,我们还有很大的进步空间。

  交汇点记者杨频萍

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编辑:周莉娜

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