中大師生參與國際天文研究 攝下全球首張銀河系中心黑洞影像

2022年05月27日 06:00
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「事件視界望遠鏡」公布全球首張銀河系中心人馬座A *的影像。
長久以來,天文學家致力一窺銀河系中心的奧秘。香港中文大學師生有份參與的國際合作計劃「事件視界望遠鏡」,簡稱「EHT」,公布全球首張銀河系中心人馬座A*(Sgr A*)的影像,直接證明這個距離地球約2萬6千光年及4百萬倍太陽質量的天體是超大質量黑洞。
從地球直接觀察遠在2萬6千光年之外的Sgr A*,難度有如從地球觀察月球上的一個蘋果。因此計劃其中一項困難是所使用的望遠鏡需要配備極高的解像度,方可獲取清晰的影像。2017年,EHT利用了分布在世界各地的8台射電望遠鏡,組成網絡來模擬一台有如「地球一樣大」的望遠鏡去觀測銀河系中心,每一台射電望遠鏡都同時收集並記錄來自於Sgr A*附近的電波訊號,其後利用超級電腦整合數據,合成出Sgr A*的事件視界影像。數據整合的過程涉及複雜的物理學知識和統計學分析,經過5年的研究和分析,EHT團隊終於完成了全球首張銀河系中心黑洞的影像。
中大物理系講師梁寶建及中大本科生陳天諾,是EHT研究團隊中唯一來自香港的成員。梁指,Sgr A*是最接近地球的超大質量黑洞,為科學家提供了一個天然的實驗室,有助進一步研究相對論、氣體運動、等離子物理和黑洞吸積理論。另一方面,黑洞的影像為人類探索宇宙帶來無限的想像空間。陳則指,團隊在研究過程中利用了超級電腦,模擬氣體在黑洞附近的運動,研究氣體朝著黑洞落下的不同機制,數據有助團隊建構在黑洞附近的氣體運動模型。