揭開神秘面紗 人類天文史首張黑洞照片曝光

20190410
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人類史上首張黑洞照片曝光。
全球超過200名科研人員組成團隊,2006年起展開「事件視界望遠鏡」(Event Horizon Telescope,EHT)的觀測黑洞計劃,希望揭開黑洞的神秘面紗。至周三(10日)晚上,團隊在上海、台北等全球6個城市,同步公開人類天文史上首張黑洞照片。
2017年4月,EHT與全球多個射電天文台合作,透過分別位於美國、墨西哥、智利、西班牙、法國、丹麥屬地格陵蘭、南極合共10處的天文望遠鏡,如果將它們串連起來,它們組成的面積將和地球的視直徑相約,基本上可當作以地球的視面積範圍上觀察,因此EHT也被稱為「地球一樣大的望遠鏡」。
該望遠鏡列陣拍攝到分別距離地球2.6萬光年、位於銀河系中心的「人馬座A*」,以及距離地球5400萬光年、超巨橢圓星系中心「M87」,希望捕捉人類第一個超大質量的黑洞影像。
是次公開的黑洞照片屬於「M87」,質量是太陽的65億倍。EHT主管、來自美國哈佛大學的德勒曼(Sheperd Doeleman)說:「我們看到一直認為看不見的東西,我們看到並拍攝了黑洞。」照片可見黑洞的結構宛如新月,中央部分呈現一片黑暗,外層圍繞紅色光環、吸積盤及噴流。當視覺改變時,黑洞暗影的外觀形態亦改變,與目前理論模型的圖像略有分別。
夏威夷東亞天文台副主任登普西(Jessica Dempsey)形容,這個黑洞令人想起電影《魔戒三部曲》中的索倫之眼(Eye of Sauron)。對於拍攝距今2年才公開全貌,是由於大型望遠鏡並非直接拍出影像,而是取得大量數據,因此必須經歷複雜的電腦運算過程。台灣中央研究院表示,照片有助探索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。
除歐美之外,來自中國大陸及台灣的科學家亦功不可沒。中國科學院旗下上海天文台、雲南天文台等,以及華中科技大學、南京大學、中山大學、北京大學、中國科學院大學均有參與。台灣中央研究院天文以及天文物理研究所,亦有協助在格陵蘭架設天文望遠鏡。中研院天文所研究員陳明堂表示︰「要在低於攝氏零下30度架好新望遠鏡,必須克服很多困難。」
香港中文大學物理系講師梁寶建博士接受本報訪問時表示,是次研究能夠驗證愛因斯坦的廣義相對論大致正確。他亦提到,人類首次有足夠的解像度成功拍攝黑洞,捕捉其結構以及四周的氣體等,將有助了解相對論在極端情況下是否正確等。