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彭越美编

彭润秋在全世界期待的目光中，事件视界望远镜项目（EHT）在全球六地同时召开新闻发布会，公布了人类历史上首张黑洞照片。与此同时，在比利时布鲁塞尔的会场上，一位中国女孩坐在第三排，神情自豪而坚定。她，就是来自南京大学天文与空间科学学院（下简称为南大天文学院）16级的博士生赵杉杉。她身后是来自欧洲甚至全球各地的媒体、记者。此时，他们正在一起聆听EHT项目首席科学家HeinoFalcke教授和实际指导工作的MonikaMoscibrodzika博士介绍本次黑洞照片的研究成果。（南大天文学院16级博士赵杉杉在荷兰的办公室）此次发布的黑洞照片是世界上首张黑洞照片，所摄黑洞位于室女座星系团中超大质量星系M87中心。照片所揭示的黑洞特征不仅确确实实地证明了黑洞的存在，更能够帮助科学家进一步验证爱因斯坦所提出的广义相对论，对于人类来说意义重大。黑洞照片由事件视界望远镜（EventHorizonTelescope，EHT）项目主导，该项目旨在通过国际合作，联合美欧亚多方力量，超过30个研究所，对黑洞进行观测。许多中国的科研人员也参与到EHT项目中来，赵杉杉博士就是其中之一。与EHT项目“结缘”能进入EHT项目研究黑洞，是个难能可贵的机会。从年本科入学南大天文，到17年进入EHT项目，赵杉杉已经在南大天文学习了八年。作为博士生进行学术研究初期，赵杉杉在南大学院谢懿副教授指导下，通过黑洞引力透镜效应检验引力理论。这一工作是纯理论的研究，这使赵杉杉意识到，可能需要更多实际观测来验证。而EHT是观测黑洞分辨能力最强的望远镜，它的目标就是观测黑洞视界附近的天文现象，来检验爱因斯坦的引力理论。通过阅读文献，赵杉杉了解到了在这黑洞观测领域很有建树地HeinoFalcke教授，并进一步了解到他和其他两位科学家共同申请到了万欧元的科研基金以开展EHT的观测。她很勇敢地给HeinoFalcke教授发了邮件，希望能与教授共同申请国家留学基金委的联合培养项目，到他的课题组工作。令人欣喜的是，教授不到两小时就回复了赵杉杉的邮件，表示出极大的兴趣，并立即定下了视频面试的时间。就这样，赵杉杉与EHT项目结下了缘分。年10月，赵杉杉博士正式加入荷兰内梅亨大学HeinoFalcke教授课题组，进入EHT项目开始研究。成为开路者赵杉杉来到课题组后发现自己原本申请的课题在现有的条件下无法开展，因为现有的观测精度还不够。在现有条件下，很多问题还没有解决，所以事情要一步一个脚印地去做。这时，课题组的同事们一部分专门负责观测，另一部分专门负责理论，还需要有一个人来做模型拟合，也就是把理论和观测结合起来。这是一项具有开创性和挑战性的前沿工作，没有前人的工作经验去借鉴，她只能够自己摸索。“像是在一片陌生的地方开路，我的大部分时间都在试探哪些路是走不通的。”她说。赵杉杉常常感觉非常挫败，认为自己的工作进展缓慢，没有意义。这时候实际指导赵杉杉的MonikaMoscibrodzka博士就会告诉她：“你要和以前的你比，看到你有了很大的进步。你走在了其他科学家的前面，你应该为自己感到骄傲。”到目前为止，赵杉杉已经在这一课题上工作了一年半。其实，和赵杉杉同在EHT项目的其他科研人员都是开路者。他们都在为黑洞观测和首张黑洞照片的诞生不懈地贡献自己的力量。这其中，他们就要共同完成数据处理的工作，数据处理直接决定了黑洞照片的成像时间——整整两年。对于这项工作，赵杉杉用了一个浪漫的比喻——灰姑娘捡豆子。“就像在格林童话里，灰姑娘的妈妈为了不让她去参加晚会，将一盆豌豆倒进灰里让她捡，结果是善良的小动物们帮她，她才能按时把豆子捡完。数据处理就像灰里捡豆子，误差是灰，豆子是有用的数据。现实中没有童话里的小动物们帮忙，只能科学家们一颗一颗地捡，也因此花了很长时间。”就是这样，EHT项目联合了全球近余位科学家，在各地共同进行工作。根据具体工作，EHT分成若干个工作组，工作组每周开一到两次的视频会议，天南地北的科学家坐在一起共同讨论问题。赵杉杉虽然身在荷兰，但也很容易地可以与德国、加拿大和美国的同事进行交流。这种跨越地理阻隔的工作方式，对她来说是一个很新鲜的体验。在研究之余，赵杉杉也经常和荷兰的同事们一起做晚餐，“亲手拿压面机制出的意大利面和从切肉到煎烤做出的红酒牛排，吃着合作完成的食物感觉特别香。”（赵杉杉与荷兰同事们聚餐）世界首张黑洞照片：终于等到你虽然“黑洞”的大概设想已经广为人知，但是黑洞的形象一直以一种“犹抱琵琶半遮面”的姿态存在于世人的心中，这次，EHT项目终于揭开了黑洞的神秘面纱。赵杉杉对此也深有感触：“在此前，我和别人讲我的工作是研究黑洞，他们都会问我，黑洞真的存在吗？我相信从今以后，没有人再问这个问题了。”（M87中心黑洞照片图

EHTCollaboration）不过，赵杉杉世界首张黑洞照片是如此得之不易，赵杉杉在看到前和大家一样充满期待，但看到的时候也不免有点失望地感慨：“怎么这么糊？”赵杉杉认为，即使照片这么“糊”，跟以前相比也有很大进步。因为这是EHT项目组的科研人员们第一次看到环状的结构，看到了光环里面黑色的部分，在此之前的照片糊到只有一团光。激动之余，赵杉杉当时更关心这个图能有怎样的科学成果，比如是否可以研究出限制黑洞的自转及倾角。赵杉杉还告诉记者，世界首张黑洞照片基于8个台站的观测，目前有3个台站正在升级设备，下次观测就可以加入。更多的台站意味着更高的分辨率，下次的照片将会更加清晰。至于下次照片何时发布，目前没有确定的时间表。黑洞照片问世之后黑洞照片中可以看到一个发光的环，中间有一块黑色的阴影，有的网友问，为什么这看上去有点像蜂窝煤或是甜甜圈？赵杉杉向记者解释道，中间黑色的阴影就是黑洞，黑洞的周围有许多热气体绕着它转，并不停地被黑洞吞噬，这些发光的热气体就是周围的环。其实也正是这一个像甜甜圈的环帮助了科研人员确定了黑洞的存在。此前科研人员们通过其他方法已经知道在M87星系中心有一个60亿个太阳那么重的天体，集中在很小的区域里。“我们认为它应该是黑洞，但直到我们看到光环中间的阴影，才最终确定这真的是黑洞。黑洞的密度是如此之大，以至于光都会被吸进去，这就是那块阴影的成因。通过测定阴影的形状和大小，并与爱因斯坦引力理论预言的现象相对比，就可以验证爱因斯坦是否正确了。”赵杉杉说。南大天文15级本科生王同学表示，作为一名天文专业的学生，他更希望能够尽快对银河系中心的超大质量黑洞进行成像，毕竟它是天文学界中研究最多、最受