人馬座A星黑洞難拍花5年 像在拍追自己尾巴跑的小狗

EHT團隊今晚公布的銀河系中心超大質量黑洞人馬座A星，因距離地球更近、質量更小，銀河系中心氣體擾動迅速，讓人馬座A星的觀測難度遠比2019年公布的M87黑洞高出許多，EHT團隊經多次模擬、調校，費時5年才得以成像，世人才得以真正看見這個「潛伏在銀河系中心的巨獸」。

中研院天文及天文物理研究所博士郭駿毅表示，這次人馬座A星影像是全球第2張黑洞照片，其影像跟M87星系黑洞一樣，有相似的甜甜圈狀或環狀影像，顯示「環狀是黑洞的特徵。」

中研院指出，相較於距離地球5500萬光年的M87星系黑洞，質量約為太陽的65億倍，人馬座A星雖然離地球較近，約2萬7000光年，質量約為太陽的400萬倍，但遠比觀測M87更加困難。

美國史都華天文台暨亞歷桑那大學天文系及資科所的EHT科學家陳志均（Chi-kwan Chan）指出，兩個黑洞附近的氣體均以近乎光速在移動，但由於人馬座A星比M87黑洞小了2000倍，氣體在比較大的M87黑洞軌道上繞一圈，需要數天甚至數周；但在小得多的人馬座A星軌道上，僅需短短數分鐘，「像在拍一隻追著自己尾巴跑的小狗」，很難取得清晰的照片。

中研院天文所紀柏特（Britton Jeter）博士則比喻，「拍攝人馬座A星的過程，就像將一部電影總結為一張影像！」這些蒐集到的龐大觀測訊號，必須透過世界各地的超級電腦運算，包含美國、加拿大、歐洲及台灣，打造一個前所未有的黑洞模擬資料庫，與觀測結果作比對。最後透過多次模擬、調校，費時5年才得以成像，讓世人真正看到這個「潛伏在銀河系中心的巨獸」。

台師大助理教授卜宏毅指出，以觀測一天來說，黑洞周圍物質已繞行銀河系中心黑洞多次，動態環境對觀測分析會造成相當大挑戰。之外，從地球觀測銀河系中心人馬座A星時，會穿過銀河系盤面，當中有大量氣體團塊，也會對影像造成干擾，是克服重重困難才得到的黑洞影像。

除了數據分析外，卜宏毅說，EHT團隊考慮銀河系中心黑洞本身可能具有的特徵，以及黑洞環境的特性，利用相對論性磁流體力學的數值模擬來模擬重力、磁場、流體所共同造成可能的黑洞周圍環境，再根據數值模擬資料庫，進一步假設可能的輻射形狀，總共取人馬座A星的11項觀測結果當作篩選條件，淘汰一些模型，最後留下的是最有可能用來描述觀測的模型。

卜宏毅表示，這次成果再度驗證了廣義相對論在強重力場中的預測，更提供人類對宇宙中自身家園黑洞巨獸的重要了解。

至於ＥＨＴ團隊的下一步？卜宏毅表示，團隊正在分析2018年與2021年的觀測資料，有賴格陵蘭望遠鏡與另外兩座望遠鏡的加入，提高對天空天體的角解析度，將能更清楚看見M87與人馬座Ａ星的黑洞影像，未來也能以更高頻率，觀測到更多在天空中看起來更小的黑洞影像。