來自虛空的信號 來自虛空的信號

來自虛空的信號

來自虛空的信號

即使不用望遠鏡,站在莫納克亞山頂,也能看到下方14,000英尺、數十英里之外,廣闊的熱帶雨林與波光粼粼的太平洋相連。在山下,人們正做著來夏威夷的人們所期待的事:徒步前往瀑布,躺在沙灘上,享受熱帶陽光的沐浴。而在這裡,寸草不生,沒有溫暖,空氣也稀薄。當夕陽西下,照耀著亞毫米波陣列天文台的拋物面鋁製天線時,工作就開始了。

負責今晚實驗的45歲麻省理工學院研究員謝潑德·多爾曼正在架設射電望遠鏡的一部分。如果一切順利,這部分將與加州和亞利桑那州的其他電波望遠鏡同步,觀測即將消失在黑洞邊緣的物質。多爾曼和他在大陸的同事們正在使用一種名為甚長基線干涉測量的技術來模擬一台更大的儀器,他們稱之為事件視界望遠鏡。基線越長,分辨率越高,因此在過去十年左右的時間裡,這些天文學家一直將他們精密昂貴的自製設備運送到世界各地的偏遠地區,每次觀測前都要重新安裝。這項工作高度依賴臨時性,但為了觀測到他們想要觀測到的天體,別無他法。

從亞毫米波陣列控制室的窗外望去,山頂上點綴著斑駁的積雪。幾天前帶來這些積雪的暴風雪已經向東移動了2500英里,阻斷了加州觀測站的所有觀測訊號,導致整個觀測計畫延誤。今晚情況有所好轉。或者說,至少開始好轉了。 “看來我們終於開始記錄到一些數據了,”多爾曼說,“這真是太好了。”

「Mark 5B 記錄器正在記錄,」台灣中央研究院天文及天體物理研究所的博士後研究員尼古拉斯·普拉德爾 (Nicolas Pradel) 說。 Mark 5B 記錄器連接到隔壁的詹姆斯克拉克麥克斯韋望遠鏡,該望遠鏡今晚將使用其 15 公尺口徑的天線進行觀測。 “Mark 5C 記錄器”——最新、頻寬最高的記錄儀,也是連接到亞毫米波陣列的那些——“沒有記錄。”

身材瘦削、體格健壯的杜爾曼衝出房間,跑下樓去,那裡安裝著記錄儀。幾分鐘後,他氣喘吁籲地跑回控制室,稀薄的山間空氣讓他喘不過氣來。他重新坐到電腦前,敲了幾下鍵盤,低聲說了些技術性的話,安撫博士後和望遠鏡操作員。記錄儀似乎工作正常。

黑洞會投射陰影。我們的目標是捕捉這個陰影的影像。三個陣列只是個開始。自2007年以來,多爾曼和他的團隊一直在運行這套射電望遠鏡網路。當時,他們將陣列指向銀河系中心,探測到了“事件視界尺度的結構”,這是一個被嚴重遮蔽的空間亮點,其尺寸與銀河系中心質量約為400萬個太陽質量的黑洞——人馬座A*(讀作“A星”)的預測大小相符。之後,在同事們的鼓勵下,多爾曼認為,深入銀河系中心,甚至深入到足以拍攝人馬座A*邊緣的圖像,並非像聽起來那麼不可能。探測器的靈敏度逐年提高;資料儲存和處理能力也從未如此便宜。如果他能將合適的望遠鏡添加到他的網絡中,那麼拍攝人馬座 A* 的照片,正如多爾曼所說,「完全可以做到」。

多爾曼表示,未來幾年,他和他的團隊將整合多達十幾個世界上最先進的射電天文設備,打造「人類歷史上最大的望遠鏡」——一個地球大小的虛擬碟形天線,分辨率是哈伯太空望遠鏡的2000倍。今晚,事件視界望遠鏡的天文學家們有一個更具體的目標:他們希望盡可能捕捉到人馬座A*的光線,並研究其偏振特性,從而了解黑洞的磁場。但最終(如果一切順利),天文學家將利用完全升級後的事件視界望遠鏡——這台望遠鏡的分辨率高到足以從3000英里外辨認出25美分硬幣上的日期——觀測到一個本身無法直接觀測到的天體的輪廓。

NASA/JPL-加州理工學院/S。斯托洛維(SSC/加州理工學院)

1915年阿爾伯特·愛因斯坦發表廣義相對論後,物理學家們立即開始嘗試理解他的方程式對宇宙實際運作的描述。其中一位是德國天文物理學家出身的士兵卡爾‧史瓦西。第一次世界大戰期間,他在戰壕裡找到了一種計算圍繞一顆高度理想化的完美球形恆星的時空曲率的方法。他將方程式寄給了愛因斯坦,愛因斯坦在1916年1月柏林的一次會議上代替史瓦西發表了這些方程式。四個月後,史瓦西在東線戰場上因病去世。

愛因斯坦對史瓦西的數學印象深刻,但他否定了史瓦西的一個預言——一顆密度足夠大的恆星會在自身引力的作用下坍縮成一個無限小、無限緻密的點。愛因斯坦堅持認為,史瓦西忽略的某種自然力量會阻止這種坍縮。當時最傑出的物理學家都同意愛因斯坦的觀點。我們現在稱之為黑洞的物體,違背了許多關於宇宙運作規律的直覺,因此遭到了加州理工學院理論物理學家基普·索恩所說的「20世紀普遍存在的抵制」。

然而,在接下來的幾十年裡,物理學家們越來越確信史瓦西的觀點是正確的。 1939年,後來領導曼哈頓計畫的物理學家羅伯特·奧本海默,在史瓦西的研究基礎上(加上之後二十年對廣義相對論的研究),提出了迄今為止最令人信服的論證:某些恆星在耗盡核燃料後,會在自身引力作用下坍縮。到了1950年代,美國和蘇聯的物理學家分別利用模擬氫彈爆炸的電腦模型,獨立地提出了迄今為止最複雜的數學論證:當質量足夠大的恆星死亡時,內爆是不可避免的。

在1960年代,天文學家開始發現一些經驗證據,儘管這些證據較為間接,但顯示黑洞並非只是數學概念,而是真實存在的。例如,只有巨大的黑洞才能為類星體——一些位於可觀測宇宙邊緣、亮度相當於數百個星系的光點——提供能量。到了1990年代,天文學家發現星系中心附近的恆星以每小時數百萬英里的速度繞行。只有當這些恆星圍繞著黑洞運行時,這樣的速度才說得通。

現在大多數物理學家都接受黑洞的存在──黑洞是宇宙中引力無限強大、物質密度無限高、時間靜止、光線被束縛的區域。黑洞主要分為兩大類:恆星級黑洞,即恆星坍縮後留下的殘骸;以及超大質量黑洞,科學家現在認為它們位於所有星系的核心。每個黑洞的中心都是一個奇點,在這個點上,我們對物理定律的理解將不再適用。每個黑洞的邊緣都有一條被稱為事件視界的邊界,它將黑洞與宇宙的其他部分分隔開來。正如多爾曼所說,事件視界是“時空中的單向膜”,它通向“一個與我們現在所在位置在因果關係上截然不同的地方”。它是宇宙的一個出口,有著嚴格的「重返政策」:任何穿過它的東西都永遠無法返回。

雖然至今無人親眼目睹事件視界,但理論上它是可以觀測到的。理論學家預測,黑洞事件視界周圍時空的極端扭曲會形成一個明顯的陰影:一個漆黑的圓圈,周圍環繞著一圈耀眼的光芒。事件視界望遠鏡的最終目標就是捕捉到這個陰影的影像。

這個計畫的成功將使我們能夠了解廣義相對論在黑洞邊緣——宇宙中最極端的環境——的適用性。它還將提供黑洞存在的確鑿證據——這雖然常被認為是理所當然的,但尚未得到證實。 「現在我們可以提出這個問題了,」滑鐵盧大學的理論物理學家、事件視界望遠鏡(EHT)的合作者艾弗里·布羅德里克說道,「這真的會引發討論。在找到一個在針尖上跳舞的天使之前,爭論針尖上能站多少個天使是毫無意義的。」

***

距離莫納克亞山15兆英里的射手座A*正向宇宙噴射輻射。曾經屬於塵埃雲和恆星的電子和離子以接近光速的速度圍繞著這個黑洞旋轉,每24分鐘繞其1.4億英里的周長旋轉一周,並在此過程中釋放出覆蓋整個電磁波譜的輻射。 2.6萬年前從射手座A*逸出的輻射中,只有極小一部分將在今晚抵達地球。而其中較小的部分輻射將會落在莫納克亞山頂,部分輻射會撞擊到山上射電望遠鏡天線的收集盤上。

如果一切正常,收集天線會將接收到的無線電波匯聚到氦冷接收器中,接收器再透過埋在地下的光纖電纜將訊號傳送到控制室。訊號將被放大、數位化,並由氫原子鐘(一種價值30萬美元、空調大小的原子鐘,每1000萬年才誤差1秒)進行時間戳標記。接下來,訊號將被記錄到8TB的硬碟上,然後天文學家會將這些硬碟通過聯邦快遞寄回EHT的「透鏡」——位於波士頓郊外麻省理工學院海斯塔克天文台的一台由超級電腦驅動的相關器。

在海斯塔克天文台,一名技術人員將接收來自參與觀測的三個站點——夏威夷的亞毫米波陣列和詹姆斯·克拉克·麥克斯韋望遠鏡、加州的毫米波天文聯合研究陣列(CARMA)以及亞利桑那州的亞毫米波望遠鏡(SMTO)——的數據包,並嘗試從噪聲中分離出信號。儘管望遠鏡接收器被冷卻到絕對零度以上4度,它們仍會產生持續不斷的噪聲,其強度是來自宇宙訊號的10萬倍。 「在雜訊之上疊加一小段訊號,除了時間差和頻率略有偏移之外,各個站點的訊號都相同,」負責事件視界望遠鏡(EHT)在亞毫米波陣列儀器的天文學家兼電氣工程師喬納森·溫特魯布解釋說,「各個站點都相同的訊號就是來自源的訊號。」

為了獲得最清晰的觀測結果,所有設備都必須在每個觀測站正常運作。至少在亞毫米波陣列上,一切似乎都運作正常。晚上7點剛過,軟體交叉檢查完畢,天線相位調整到位,記錄器也終於開始工作,12小時的觀測序列正式開始。多爾曼遞給大家一個裝滿Trader Joe's零食的帆布袋。 (「你們一定要嚐嚐任務用的無花果!」)我坐在瑞恩·豪伊旁邊,他是一位二十多歲的望遠鏡操作員,自2007年該團隊首次進行觀測以來就一直在亞毫米波陣列工作。我問他今晚的預熱是否異常混亂。他回答說完全沒有。 “實際上,情況比前幾次運行要順利得多。”

Datacraft Co. LTD./Getty Images

今晚天氣完美無瑕。用電波天文學家的術語來說,τ值是0.028。 τ是天文學家用來測量大氣水蒸氣遮蔽效應的方程式中的核心變數。即使在這座山上——之所以選擇這裡是因為其τ值異常理想——像這樣晴朗的夜晚一年也只有10到15次。多爾曼說,這樣的天氣「就像置身太空」。

其他觀測點的條件遠非理想。 CARMA的τ值高得令人擔憂。 SMTO的τ值極佳,但迄今為止,空氣中的冰晶阻礙瞭望遠鏡操作員打開圓頂,使衛星天線暴露在大氣中。不過,這些觀測點目前只能勉強應付。過去三天,加州和亞利桑那州的暴風雪迫使多爾曼和他的團隊將望遠鏡的使用時間讓給其他天文學家,自己則在海拔5000英尺的哈雷波哈庫宿舍(天文學家們睡覺、吃飯和準備觀測的地方)裡度過漫漫長夜。

今晚是事件視界望遠鏡今年倒數第二次觀測機會。望遠鏡觀測時間非常有限;各天文台的時間分配委員會只給了多爾曼和他的團隊三個晚上的觀測時間。為了提高三個觀測點天氣都適宜的機率,他們可以在八晚的觀測窗口期內選擇任意三個晚上。理論上,他們可以一年觀測多次,但這需要更多的資金、更多的差旅和更複雜的後勤安排。理論上,他們也可以獲得更長的觀測窗口期(過去他們也曾經這樣做過),但這需要所有人在這座山上待更長時間,等待天體排列成最佳狀態。

事件視界望遠鏡(EHT)可望提供黑洞存在的首個確鑿證據。每天中午前後,多爾曼都會收到三個觀測站的天氣預報,並決定當晚是否進行觀測。 「這讓謝普很抓狂,」溫特魯布說。他們正在努力尋找方法,讓這個決定不那麼令人頭痛。關鍵的一步是在陣列中的每個觀測站永久安裝EHT的客製化數位設備,這樣,當所有觀測站天氣都良好時,就可以遠端觸發觀測,無需等待。這主要取決於能否獲得管理望遠鏡的委員會的合作,以及籌集安裝設備的資金。更準確的天氣預報也會有所幫助。在莫納克亞山,取得準確的天氣資訊不成問題。因為這座山上擁有11座天文台,其中許多都是同類儀器中最強大的,所以莫納克亞山擁有自己的專用氣象站。但像 SMTO 和 CARMA 這樣的小型天文台並非如此,這使得 Doeleman 很難知道何時進行觀測。

午夜時分,亞毫米波陣列的天線對準了附近星系M87中心的黑洞,該星係比人馬座A*早升起四個小時。多爾曼拿起座機(禁止使用手機,因為會幹擾儀器),致電亞利桑那州的望遠鏡操作員,詢問他們何時打開圓頂。幾秒鐘後,他掛斷了電話。 “是的!”他說,“SMTO正在打開圓頂,大約30分鐘後就可以開始觀測了。”

「正好趕上對 M87 進行兩次掃描,」25 歲的麻省理工學院畢業生 Rurik Primiani 說道,他負責監測亞毫米波陣列的天線。

好消息讓多爾曼興奮不已,滔滔不絕地講了起來。他花了一點時間,向博士後們講述了十五到二十年前,他還是研究生時初次接觸超長基線干涉測量這項艱鉅技術時所遇到的技術難題。正是野外考察的經驗吸引多爾曼投身天文學。正如他自己所說,他從來就不是那種會玩望遠鏡的孩子。但他小時候卻覺得在南極過冬聽起來很有趣。 22歲那年,從家鄉俄勒岡州波特蘭的里德學院畢業後,他加入了一支為期一年的南極考察隊,研究宇宙射線。之後,他進入麻省理工學院攻讀研究生。他選擇專注於超長基線干涉測量,部分原因在於這項技術很可能需要在偏遠地區寒冷乾燥的山頂上待上好幾個星期。

艾佛瑞·布羅德里克(滑鐵盧大學和佩里米特理論物理研究所),亞伯拉罕·勒布(哈佛-史密森特許金融分析師)

多爾曼上次與亞利桑那州的電台通話已經過了三十分鐘,於是他走到電話旁,撥通了另一個號碼,確認穹頂是否開放,電台是否聯網。他沉默了片刻。 「你在撒謊,」他說。 「不,你在說謊。」電話那頭的人似乎並沒有說謊。

「我弄壞了什麼?」溫特魯布從房間另一頭問道。

多爾曼掛斷電話,解釋說由於某種原因,SMTO 還沒能正常工作。具體原因不明。但我們已經進行了當晚的第十二次掃描,亞利桑那州的觀測條件非常好——那裡的 tau 值已經降到了 0.05,這在美國本土已經算是非常理想了——於是多爾曼在控制室裡踱步了幾分鐘後,又打來電話詢問最新情況。 「現在怎麼樣了?」他問。 「『快瘋了』?這是個專業術語嗎?」博士後們之間響起了一陣壓抑而又略帶愧疚的輕笑。

謝潑德·多爾曼癱坐在一張折疊鋁椅上。 「如你所見,」他說,「這很艱難。」兩小時後,人馬座A*將升起。今晚的觀測意義非凡:NASA的錢德拉X射線天文台衛星也將加入,觀測人馬座A*的X射線耀斑。這些耀斑與事件視界望遠鏡(EHT)的數據結合,或許能揭示黑洞每小時的變化。這樣的發現至少足以在頂尖期刊發表論文,當然也足以證明這次觀測所耗費的資金和人力物力是值得的。因此,多爾曼竭盡所能地掌控著局面。他要求望遠鏡操作員在半夜打電話給亞利桑那大學的首席研究員,要他立刻趕來。 “告訴他,’謝潑德威脅我說,如果我不打電話給你,他就殺了我。’”

半小時後,多爾曼收到一封來自亞利桑那州的電子郵件,他大聲念道:「今晚恢復線上觀測『絕對不可能』」。現在,團隊面臨著一個抉擇。時間還很充裕。他們可以把今晚剩下的時間讓給其他天文學家,也可以繼續使用雙台站陣列。他們權衡著各種方案。

溫特魯布轉過身,離開筆記型電腦,對多爾曼說:「今晚錢德拉衛星會給你提供觀測數據。」多爾曼點點頭。衛星觀測資料可不是能浪費的。過了一會兒,多爾曼說:“如果錢德拉探測到耀斑,我們就能開展一些非常有趣的科學研究。”

畢竟,他們就在這裡。加州的觀測站正在觀測。他們的觀測時間不多了。因此,觀測仍在繼續,人馬座A*的首次掃描定於凌晨2點05分進行。做出決定後,多爾曼癱坐在折疊鋁椅上,對我說:“你看,這很艱難。”

ESO/何塞·弗朗西斯科·薩爾加多

即使在地球上最晴朗的夜晚,銀河系中心及其周圍密集的星團幾乎無法用肉眼觀測到。可見光無法穿透籠罩銀河系中心發光球體的塵埃和等離子體雲。但無線電波可以。 1932年,貝爾電話實驗室的物理學家卡爾·揚斯基注意到,每當銀河系平面升至地平線以上時,天空就會爆發出大量的無線電波,人們才意識到這一點。自那時起,射電天文學家已經發現了幾種方法,可以越來越清楚地觀測到銀河系中心。

第一種方法也是最重要的方法,與現今事件視界望遠鏡所使用的方法相同──將多個地理位置遙遠的電波望遠鏡連接起來,形成乾涉儀,將不同望遠鏡收集到的波疊加起來,產生新的、更強的波。 1960年代初,位於西維吉尼亞州綠岸的國家電波天文台建成後不久,天文學家就開始將其雙站干涉儀指向銀河系中心。 1966年,天文學家在那裡觀測相對低頻的無線電波,探測到了我們現在所知的射手座A*的最初跡象。當時的分辨率太低,無法進行確切的觀測,但八年後,綠岸天文台的天文學家使用升級後的干涉儀,能夠捕捉到更高頻率的波,證實了銀河系中心存在著極其緻密且明亮的天體。它像陀螺儀一樣位於銀河系核心,懸浮在原地,而銀河系的其他部分則圍繞著它旋轉。八年後,一位天文學家將這個天體(從地球上看,它似乎位於人馬座內)命名為人馬座 A*。

自那時起,靈敏度越來越高的探測器和功能越來越強大的電腦使得射電天文學家能夠以更高的頻率進行觀測,並以更高的清晰度深入觀察銀河系中心。頻率較高的輻射波長較短,因此能夠提供更高的解析度。更重要的是,來自銀河系中心最極端環境——事件視界邊緣——的輻射往往具有極高的頻率。多爾曼說,波長超過兩毫米時,觀測銀河系中心「就像透過浴室的磨砂玻璃看東西一樣」。而波長在一毫米及以下時,這塊磨砂玻璃「神奇地變得清晰起來」。

為了捕捉毫米波,天文學家必須遠行。大氣中的水蒸氣會阻擋毫米波,因此高頻射電望遠鏡都建在大氣稀薄乾燥的地方,以便讓毫米波光線穿透。例如,像莫納克亞山這樣高海拔的乾燥地區,以及智利阿塔卡馬沙漠(世界上最乾燥的沙漠)海拔17000英尺(約5188公尺)的高原,那裡正在建造阿塔卡馬大型毫米波陣列。

望遠鏡應該可以觀測到一個被發光光暈環繞的暗盤。即將成為世界上最強大的電波望遠鏡陣列的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA)預計將於2015年加入事件視界望遠鏡(EHT)陣列。一旦加入,它將成為多爾曼設計的這套覆蓋行星的陣列中的關鍵站點。有了ALMA的加入,EHT還需要增加兩到三台關鍵望遠鏡,才能達到觀測人馬座A*事件視界所需的資料收集能力。 EHT團隊還需要在每個站點安裝他們最先進的設備——包括目前正在海斯塔克天文台研發的新型記錄儀,其資料擷取速度應該是現有記錄器的八倍。一旦這些都完成,他們的虛擬望遠鏡應該可以收集到足夠的數據來產生影像。

就像所有電波望遠鏡拍攝的影像一樣,這張影像將是一小塊天空區域的編碼圖-人馬座A*附近區域的地圖,其中每個像素的亮度代表來自這片太空斑點的輻射強度。或許只需一個完美的夜晚就能獲得這幅圖像;也或許需要幾個非常理想的夜晚才能合成。但無論如何,經過一段時間的觀測,最終都會得到一幅圖像。

理論學家利用超級電腦預測了黑洞的圖像。如果黑洞處於平靜狀態,望遠鏡應該會看到一個被發光光暈環繞的暗盤,就像日食一樣。暗盤的一側可能包含一個大的光斑。這就是熱點,是圍繞著事件視界運作的聚集吸積物質雲。如果人馬座A*正在吞噬某個巨大的物質雲,那麼黑洞看起來就像火球。

多爾曼很快強調,事件視界望遠鏡將在人馬座A*的陰影首次清晰呈現前後數年內持續收集數據。多爾曼增加的望遠鏡越多,他們能夠分辨的細節就越精細。然而,一些理論家認為,從科學角度來看,圖像本身幾乎無關緊要。 「我不認為最終目的在於生成圖像,」布羅德里克說。 「最終肯定會產生圖像,但它並不能告訴我們更多。」 從這個角度來看,圖像只是錦上添花。從這個角度來看,事件視界望遠鏡是一個旨在幾乎偶然地創造一件藝術品的科學計畫。

NASA/CXC/MIT/F。巴加諾夫、R.謝爾巴科夫等人。

當地時間凌晨2點30分,事件視界望遠鏡三分之二的望遠鏡正在接收來自人馬座A*的訊號,此時它正低懸於地平線之上。普里米亞尼透過終端讀取著湧入的數據,打破了寂靜:“哇,今晚人馬座A*真亮啊。”

這消息幾乎令人難過。當然,如果今晚的數據不錯錢德拉X射線天文台探測到耀斑,那麼即便亞利桑那州的望遠鏡出現故障,今晚的觀測也可能帶來一些有趣的發現。而且,明天還有機會。但就目前而言,工作人員似乎把今晚的觀測當作一次磨練毅力的練習。

多爾曼向後靠在辦公椅上,閉上了眼睛。溫特魯布躺在地板上,很快就睡著了。其他人繼續盯著各自的電腦螢幕。兩個半小時過去了,什麼事也沒發生,而這其實正是這類事情應有的節奏。對於射電天文學來說,枯燥乏味是好事。在1987年出版的《第一道光》一書中,作家理查德·普雷斯頓描述了自己與當時一些最偉大的天文學家一起坐在加州帕洛馬山天文台的控制室裡,看著數十個人類肉眼從未見過的星系在觀測屏幕上滾動播放的情景。但在這裡,情況並非如此。目前,事件視界望遠鏡(EHT)就像一台半成品的長曝光相機,它只能提供線索和希望,而無法呈現實際的影像。

早上五點,所有人都醒了,魯里克·普里米亞尼仍然坐在監視器前,開始有些焦躁不安。 「你覺得我們現在掌握的數據夠用嗎?」他問多爾曼。 “問題是我們能不能收集到數據,”多爾曼回答說,“誰知道CARMA在幹什麼。不過我們倒是很清楚SMTO在幹什麼。”

周圍一片寂靜。受午夜時分的啟發,我問了多爾曼一個我之前問過他的問題:為什麼是黑洞? 「黑洞是宇宙中唯一一個你去了就回不來的地方,」他說。 「理論上,如果你能造出合適的飛船,你可以去到太陽中心再回來。你可以去到中子星的中心。你會驚嘆:『哇,這裡密度好大!』」他一邊說著,一邊像啞劇演員一樣揮舞著手臂,努力從中子星盒子裡逃出來。 「但你可以回來,」他說。 “你永遠無法從黑洞回來。這太可怕了。這讓我毛骨悚然。”

早上六點剛過,當多爾曼叫醒博士後們,準備關機時,溫特魯布和我決定去看日出。 「真是糟透了,」他一邊說著,一邊開車沿著柏油路前往真正的山頂。所有的準備工作,夏威夷的完美天氣——全都被亞利桑那州望遠鏡的驅動馬達故障毀了。不過,如果SMTO團隊能修好他們的望遠鏡,而且三個觀測站的天氣都保持良好,那麼明天晚上觀測效果可能會不錯。 「只要能觀測到一晚好太陽,一切努力就都值得了,」他說。

***

科學家估計,光是銀河係就可能包含數百萬個黑洞。如此劇烈、如此荒誕、如此難以理解的事物如此普遍存在,足以觸動我們內心深處的生存焦慮。黑洞令人毛骨悚然。它們提醒我們,正如哲學家們幾個世紀以來一直告誡我們的那樣,我們永遠無法看到世界的本來面目,我們看到的只是它的影子。

杜爾曼後來告訴我,第二天晚上一切順利。技術人員修好了SMTO的故障引擎。所有觀測點的天氣都很好。我們對銀河系中心黑洞的觀測圖也變得更加清晰了。

幾週後,為了了解事件視界望遠鏡成功的可能性,我致電弗雷德·洛,他是美國國家射電天文台的榮譽台長,也是早期尋找人馬座A*的參與者。他說,多爾曼和他的團隊正在做的事情雖然困難,但並非史無前例。他提到,冷戰時期,美國天文學家曾與蘇聯同行合作進行甚長基線乾涉測量觀測。美國科學家會先在華盛頓特區停留,校準原子鐘並獲得安全許可,然後帶著原子鐘飛往莫斯科。多爾曼和他的團隊面臨著許多挑戰,但跨越鐵幕並非其中之一。 “這正是這個領域一直以來都在做的事情,”洛說,“它終將成功。”

1. 亞毫米波陣列;詹姆斯‧克拉克‧麥克斯韋望遠鏡;加州理工學院亞毫米波天文台,夏威夷莫納克亞山
2. 毫米波天文學研究聯合陣列,加州錫達弗拉特
3.亞利桑那州格雷厄姆山亞毫米波望遠鏡
4. 阿塔卡馬大型毫米波陣列;阿塔卡馬亞毫米波;望遠鏡實驗;阿塔卡馬探路者實驗,智利查南托高原
5.墨西哥內格拉山脈大型毫米波望遠鏡
6. 南極望遠鏡,南極南極點
7.法國格勒諾布爾Plateau de Bure干涉儀
8.西班牙格拉納達IRAM 30公尺望遠鏡

塞思·弗萊徹是《大眾科學》雜誌的高級編輯,也是《瓶裝閃電:超級電池、電動車和新的鋰經濟》一書的作者