新華社客戶端上海5月13日電（記者 張建松）如果将宇宙想象為無邊無際的大海，星系就是大海中的一座座小島，我們地球所在的銀河系也是其中一座。

銀河系中心有一個超大質量黑洞—天文學家這一發現曾榮獲2020年諾貝爾物理學獎。北京時間5月12日晚，包括中國在内的全球多地天文學家，同步公布了這個超大質量黑洞—人馬座 A*的照片。

一項國際科學計劃繪制的銀河系結構圖，紅點處為太陽系。（上海天文台供圖）

這是人類探索銀河系漫長曆史過程中一座嶄新的裡程碑。在一代代天文學家長達400多年的接續努力下，銀河系中心黑洞正在揭開神秘面紗。這個超大質量黑洞距離太陽系約2.7萬光年，質量超過太陽質量的400萬倍，是目前所知距離地球最近的一個超大質量黑洞。

據中國科學院上海天文台台長、EHT合作國内協調人沈志強研究員介紹，1610年，伽利略用望遠鏡對着銀河，發現盡管銀河肉眼看上去像雲一樣，但實際上包含了很多恒星。1785 年，英國天文學家威廉·赫歇爾（William Herschel）針對望遠鏡分解出的這些恒星，繪制了銀河系的粗略地圖。

1918 年，美國天文學家哈羅·沙普利（Harlow Shapley）定位出銀河系的中心。他利用造父變星距離測量，确定出銀河系内一簇球狀星團暈，是圍繞着某個中心在旋轉運動，該中心在人馬座的一塊天區當中。但那塊區域在可見光波段被很厚的氣體和塵埃所遮擋，因此無法被當時的望遠鏡看到。

随着射電技術登上曆史舞台，這一難題迎刃而解。因為射電輻射可以穿透塵埃，抵達地球，被天文學家觀測研究。被譽為“射電天文之父”的卡爾·央斯基（KarlJansky）是貝爾電話實驗室的一名工程師，他于 1932 年首次發現了來自太空的射電波。

後續的研究表明，央斯基探測到的射電波正來自于銀河系的中心區域，後來這片區域被稱作人馬座A。1951 年，澳大利亞天文學家進一步縮小發射源可能存在的範圍，并表明它很可能就來自銀河系中心。

1974 年，布魯斯·巴裡克（Bruce Balick）和羅伯特·布朗（Robert Brown）利用美國國家射電天文台綠岸望遠鏡，發現了銀河系中心有一個非常亮而緻密的射線源，布朗稱之為人馬座 A*（Sgr A*）。此後，主流的解釋是，銀河系中心存在一個黑洞，它提供了射電輻射的能量來源。

2002年，馬克斯·普朗克外空物理學研究所的萊因哈德·根澤爾（Reinhard Genzel）小組，公布了一顆恒星S2圍繞人馬座A*運動的結果，這顆恒星他們監測了10年。這個結果表明：銀河系中心的天體質量大于400萬倍太陽質量。

針對人馬座A*這個神秘射電發射源，中國科學院上海天文台沈志強研究員領導的一個國際天文研究小組，利用國際先進的甚長基線幹涉陣（VLBA），于2002年11月3日成功獲得了人馬座A*在3.5毫米波長上的首個圖像，并進而确定該源的真實直徑與地球軌道半徑相當。

也就是說，這個至少400萬倍于太陽質量的人馬座A*，所占區域的直徑隻有1.5億公裡，強烈地支持人馬座A*是超大質量黑洞的物理解釋。

2009 年，另一個小組公布了更多的恒星繞行的觀測結果。這些結果表明位于銀河系中心的天體很大可能是黑洞，因為沒有其它已知的天體能在這麼小的區域聚集這麼大的質量。該研究以及其它關于人馬座A*的研究，成為“銀河系中心存在超大質量黑洞的最有力證明”。根澤爾和安德莉娅·蓋茲（Andrea M. Ghez）因此獲得2020 年諾貝爾物理學獎。

2012年之後，世界各地天文學家決定組成一個團隊，聯系全球的射電望遠鏡以觀測黑洞的事件視界，并将該計劃定名為“事件視界望遠鏡”（EHT）。給黑洞拍照的“事件視界望遠鏡”（EHT）由分布在世界多地的地面望遠鏡組成、形成一台口徑相當于地球般大小的“虛拟望遠鏡”。

2019年4月10日，“事件視界望遠鏡”（EHT）合作組織發布了人類曆史上第一張黑洞照片，那個黑洞位于M87的星系中央，距離地球5500萬光年，其質量是太陽的65億倍。

2022年5月12日，銀河系中心黑洞的首張照片發布。來自“事件視界望遠鏡”（EHT）合作組織的270位科學家參與了此項研究。上海天文台天馬望遠鏡作為東亞VLBI網主力測站，在聯合觀測中貢獻了一份力量。

“拍攝一部銀河系中心黑洞的‘電影’，是下一代EHT的追求。我們正在規劃建設中國的亞毫米波VLBI望遠鏡，以期參與到對銀河系中心黑洞的24小時不間斷的接力觀測中。”沈志強說。

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來源： 新華社

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