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影像曝光!人類史上首度看到黑洞!台灣扮演關鍵角色

2019/04/10 21:46 Facebook Twitter LINE

首次上稿 21:05
更新時間 21:46

〔記者簡惠茹/台北報導〕人類史上第一張黑洞照片今天晚上9點5分首度公開,台灣、比利時、日本、中國、美國、智利6國同步舉行觀測黑洞計畫「事件視界望遠鏡」(EHT)記者會,當黑洞照片公開,現場響起一片掌聲!

在這個「事件視界望遠鏡」計畫中,台灣參與其中3個電波望遠鏡的營運或建造,中研院長廖俊智表示,希望告訴國人,台灣在本世紀重要科學發現已經占有一席之地。

中研院、科技部今天晚上和國際大型黑洞觀測計畫「事件視界望遠鏡」(EHT)中的其他5個國家,同步舉行重大成果記者會,台灣記者會由中研院長廖俊智主持,會中公開人類史上第一張黑洞照片,目前黑洞影像都只能透過模擬取得,尚未真實看到實際模樣。

廖俊智表示,今天會中宣布本世紀重大天文及物理學界發現之一,發布事件世界望遠鏡的第一個科學成就,EHT為人類拍下第一張黑洞影像,中研院天文所負責EHT其中4個望遠鏡的建設和運轉,經費來源來自中研院和科技部,透過這次發表會,希望告訴國人,台灣在本世界重要科學發現佔有一席之地。

EHT計畫從2017年展開,目標是透過全球各地眾多電波望遠鏡相連,形成高影像解析度的全球陣列,以特長基線干涉技術(VLBI),觀測星系中的超大質量黑洞,並取得人類史上首張黑洞圖像,EHT是全球第一個以結合各地電波望遠鏡的方式來拍攝黑洞,各地電波望遠鏡形成長達1萬公里基線是這次拍攝成功的關鍵因素,而這次拍攝到的黑洞影像,更耗費1年半的時間解析而成。

中研院天文所從2017年就加入EHT,這次EHT成果發表結果源自於全球 8 個觀測站實行觀測,其中包括中研院參與的3個觀測站,在夏威夷運轉的 「次毫米波陣列望遠鏡」 、東亞天文台的「 詹姆士克拉克麥克斯威爾望遠鏡 」(James Clerk Maxwell Telescope,JCMT),還有一同合作建造的智利 「阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列」(Atacama Large Millimeter Array,ALMA)。

中研院表示,黑洞是一個全暗的天體,密度高、質量小,重力場很強,強到周遭時空扭曲、光跑不出來,從外面看不到這個天體,所以叫做黑洞,因為黑洞是全暗的物體,所以無法拍攝黑洞「本身」,但是藉由拍攝黑洞的陰影,可以證實黑洞的存在。

中研院指出,由於黑洞會形成很大的重力場,當光線受到極強的重力偏轉時,會形成「陰影」或「剪影」,而將此暗影形成圖像即為事件視界望遠鏡的目標,事件視界望遠鏡拍攝的圖像,是使用反捲積技術並經過仔細處理而產生的(而非傳統的「攝影」技術)。

這次EHT計畫中,台灣團隊成員包含中研院院士及天文所特聘研究員賀曾樸、天文所研究員松下聰樹、天文所訪問學者及前特聘研究員及EHT董事井上允、客座專家中村雅德、副研究浅田圭一和中研院兼任研究員及研究科學家、EHT科學委員會成員Geoffrey Bower。

浅田圭一表示,拍攝到的黑洞影像外圍呈現新月狀亮環,藉由亮環勾勒出中間黑洞的圖像,以及影像中間是黑暗的,整個大小為42個微角秒,跟電腦模擬的黑洞影像符合,7天觀測期間每天都得到一致影像,4個團隊使用3種不同方式計算,得到一致的影像。

關於這次的黑洞影像在科學上的重要性,浅田圭一表示,揭開活躍性中心的超大質量黑洞的神秘面紗,探究極限條件下重力理論的新工具,成為研究黑洞相關天文物理的先鋒。

中村雅德指出,這次黑洞影像強烈支持M87星系中心有旋轉的超大質量黑洞存在,M87黑洞影像中央區的亮度比周圍暗了至少10倍,證實觀測到黑洞闇影,觀測資料使用多種不同的校正技術和成像方法,都會得到非對稱環,證實結果並非人為瑕疵所造成,整體而言,影像和相對論所預期的旋轉黑洞產生的闇影相符。

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人類史上第一張黑洞照片(見圖)今晚首度公開。(中研院提供)
我國參與國際大型黑洞觀測計畫「事件視界望遠鏡」(EHT),10日晚間與其他5個國家同步公開人類史上第一張黑洞照片。(記者廖振輝攝)
我國參與國際大型黑洞觀測計畫「事件視界望遠鏡」(EHT),10日晚間與其他5個國家同步公開人類史上第一張黑洞照片;中研院長廖俊智(中)、中研院天文所副所長王祥宇(左)、天文所副研究員淺田圭一(右)在黑洞照片前合影。(記者廖振輝攝)
我國參與國際大型黑洞觀測計畫「事件視界望遠鏡」(EHT),10日晚間與其他5個國家同步公開人類史上第一張黑洞照片;,研究團隊在黑洞照片前合影。(記者廖振輝攝)
台灣、比利時、日本、中國、美國、智利6國同步舉行觀測黑洞計畫「事件視界望遠鏡」(EHT)記者會,公開人類史上第一張黑洞照片。(記者簡惠茹攝)