2022年5月12日,天文学家公布银河系中心黑洞首张照片 新华社发（事件视界望远镜供图）

北京时间5月12日晚21时，全世界多地的天文学家向人类展示了来自于EHT的一项突破性成果——首次拍摄到银河系中心超大质量黑洞人马座A*的照片。这是暨2019年4月，人类拍摄到M87星系中心超大质量黑洞照片后的第二张黑洞照片。该发现集结了来自全球80个研究机构共300多名研究人员组成的EHT合作组织的奇思妙想才得以实现。除了开发复杂的工具来克服Sgr A*成像面临的挑战外，研究团队花了五年时间，用超级计算机合成和分析数据，编纂了前所未有的黑洞模拟数据库与观测结果进行严格比对。

EHT（事件视界望远镜：Event Horizon Telescope）合作组织国内协调人、上海天文台台长沈志强从事银河系中心超大黑洞研究已有20多年时间。15日，他接受广州日报全媒体记者专访，介绍了该黑洞的很多物理性质以及人类共同协作拍摄该黑洞照片的历程与故事。沈志强表示，银河系中心黑洞的质量是太阳质量的约400万倍，太阳系围绕该黑洞旋转一周的时间约2.25亿年，但该黑洞的形成仍是未解之谜，前后两张黑洞照片的发现，也再一次验证了爱因斯坦的广义相对论。

黑洞形成仍是未解之谜

广州日报：据科学观测，银河系中心黑洞的质量约是多大？体积多大？直径多大？其密度有多大？

沈志强：根据我们目前的观测了解，银心黑洞的质量约为400万倍的太阳质量，若将其看作一个（视界）直径为2400万千米（约太阳直径的17倍，地球到月亮的距离的63倍)的球体，不难估算出它的密度约为1200克每立方厘米。这个密度是水密度的1200倍。

沈志强2019年接受记者专访（资料照片）

广州日报：太阳系围绕这个银河系黑洞运动的角速度有多大？太阳到这个黑洞的平均距离为多少？

沈志强：处在猎户旋转臂的我们的太阳（地球）距离银心黑洞约为27000光年，正以每秒240公里的速度绕银心公转，由此不难估算出太阳系围绕这个银心黑洞的角速度约为1.6°/百万年，或者说要用大约2.25亿年绕转一圈。

广州日报：银河系中心黑洞的形成是否有一些假说？这次我们的观测对这些假说是否能有一定的证明？

沈志强：目前我们认为恒星质量级的黑洞是由大质量恒星演化晚期坍缩形成，但星系中央的超大质量黑洞是如何形成的，仍是未解之谜。

银心黑洞应该是已演化到了稳定阶段，科学家们利用EHT观测及其它的多波段观测数据得到的诸多限制来筛选不同理论模型（不同转动速度，磁场和吸积物质电子性质的理论模型），但尚无法回答黑洞形成阶段的问题。

通常每个星系中心都有大质量黑洞

广州日报：是否大星系的中央都有这样一个巨大的黑洞？宇宙的中心是否也有一个巨大的黑洞？

沈志强：是的，通常认为大多数星系中心是存在一个超大质量黑洞。今天我们知道我们所处的宇宙是各向同性，没有一个宇宙中心。

广州日报：这次的黑洞照片看起来与上次的M87*在周围的亮点分布上看起来不一样，这是为什么？

沈志强：大多数超大质量黑洞被炽热且明亮的气体环绕。这些气体发出的光线被黑洞强大的引力所弯曲，使得Sgr A*和M87*都呈现出亮环结构。M87*尺寸巨大（是Sgr A*的1600多倍），气体绕转中央黑洞一周要花费相当长的时间，相对而言，Sgr A*周围气体只需几分钟即可绕转一周。黑洞周围环境的快速变化使得为Sgr A*在长时间曝光情况下的成像呈现不同方位的亮斑分布。M87的环亮的部分揭示了那部分气体在向着我们运动，但是银心黑洞环亮的部分位置尚并不能得出确定的结论。

M87星系中央超大质量黑洞

广州日报：我们了解到，您从1997年开始就参与到对银河系黑洞的观测之中，能否简叙其中的一些重要发现？

沈志强：是的，我们1997年的观测主要是对来自银心的辐射到达我们观测者之间的星际散射效应有了更好的定量估算，使得人们确认在更短的观测波长（如，毫米波、亚毫米波）上将有望看清Sgr A*的真面目。随后于2002年我们成功对Sgr A*开展了在3.5毫米的高分辨率成像观测并测得其内禀大小约为一个天文单位（一个天文单位是地球到太阳的平均距离1.5亿千米）。接下来就是在1.3毫米的观测，为此全球科学家不懈努力，从首次探测到信号，到建设新的亚毫米波VLBI望远镜、提升观测性能、并开发数据分析新技术等，历时20多年，终获这次发布的银心黑洞首张照片。

沈志强2019年曾接受记者专访

发现再度证明广义相对论

广州日报：黑洞照片的发现对验证广义相对论有哪些帮助？

沈志强：黑洞是广义相对论的预言。我们看到的黑洞图像实际来自于黑洞周围等离子体的辐射，正是这些发光的气体勾画出了黑洞附近极度弯曲的时空，可以用于对广义相对论的验证。

尽管两个黑洞（M87*和Sgr A*）大小和质量相差了1600多倍，但M87黑洞和银心黑洞的阴影却非常相似。这与爱因斯坦的广义相对论预测出奇一致。这些都提升了我们对银河系中心所发生一切的认识，并为了解超大质量黑洞如何与周围环境相互作用提供了全新视角。

文/广州日报·新花城记者：武威

图/广州日报·新花城记者：武威

视频/广州日报·新花城记者：武威

广州日报·新花城编辑：蔡凌跃