史上首張黑洞影像 中研院貢獻關鍵技術

中研院昨召開「事件視界望遠鏡(EHT)首次成果發表記者會」,與在丹麥開記者會的天文所院士賀曾樸現場連線。 記者蘇健忠/攝影
中研院昨召開「事件視界望遠鏡(EHT)首次成果發表記者會」,與在丹麥開記者會的天文所院士賀曾樸現場連線。 記者蘇健忠/攝影

國立自然科學博物館長孫維新昨天表示,這張人類史上首張黑洞照片是頂尖科學家焚膏繼晷、日以繼夜努力來的成果,也是天文史上的里程碑;但對多數民眾而言,恐怕難以感受相同感動,「可能以為會看到一張非常驚人的照片,結果卻像是照相機失焦。」

孫維新解釋,這次觀測星系M87中心的黑洞,以極大的速率與量在吞噬物質,「就像是一個高速旋轉的盤子」,周邊物質被黑洞吸引、高速旋轉,產生高溫高熱;一些掉不進黑洞的物質,則被噴射出來,形成長達數十萬光年的噴流。

孫維新說,科學家早在幾十年前,就已透過理論判定它是黑洞,但關鍵在於這黑洞非常小,只有太陽到海王星距離的四倍,「像是從地球上看月亮上的一顆棒球」。以往的望遠鏡解析度不夠,以至於觀測結果,被周邊極大的光源干擾,「照出來,只能看到一片光。」

「現在,我們終於看到那顆黑球。」孫維新表示,這顯示人類的望遠鏡技術到達了新層次,大幅提高解析度、靈敏度。

至於影像會如何改變人類對黑洞的認知?孫維新說,影像作用是實證了科學家過去所提出的理論;而電影「星際效應」黑洞非常接近真實。

中研院天文所主導的北極圈天文觀測站「格陵蘭望遠鏡」,去年四月正式加入「事件視界望遠鏡(EHT)」計畫的觀測。此計畫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,觀測星系中的超大質量黑洞,並進一步驗證愛因斯坦的廣義相對論。因中研院參與貢獻關鍵技術,台北因此成為此次黑洞影像公布記者會全球六大直播城市之一。

中研院表示,格陵蘭望遠鏡是目前唯一位於北極圈內的次毫米波天文觀測站。其本身是一個口徑十二公尺的電波天線望遠鏡。二○一一年,由美國國家科學基金會授予中研院天文及天文物理研究所與哈佛大學天文物理中心聯合組成的天文團隊使用。兩年前在中研院天文所主導下,將望遠鏡重新改裝以適應酷寒環境,並搬遷到格陵蘭。

為什麼搬到格陵蘭?中研院表示,位在北極、杳無人蹤的格陵蘭冰原,因為大氣透明度高,是觀測宇宙的絕佳地點。此外,此一地點架設的格陵蘭望遠鏡,能與夏威夷的SMA、JCMT、智利的ALMA及歐洲、南極等地的望遠鏡形成陣列,形成一個口徑接近地球直徑的陣列式望遠鏡。其影像解析能力比全世界最強的光學望遠鏡還高一千倍,相當於從地球上清楚的看到月球上的一顆棒球。

黑洞 中研院 愛因斯坦 夏威夷

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