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愛因斯坦相對論沒錯! 人類歷史首張黑洞照片作證

人類史上黑洞照片。圖/中研院提供
人類史上黑洞照片。圖/中研院提供

全球首張黑洞照片,台灣時間今晚九點七分曝光,包括台北在內共六座國際城市,同步曝光這張令全球觀眾屏息的神祕照片。此一照片不僅支持科學家愛因斯坦提出的廣義相對論,也象徵台灣和全世界頂尖科學家聯手,豎立人類歷史的重要里程碑。

中研院與科技部今八時半召開「事件視界望遠鏡(EHT)首次成果發表記者會」,此一記者會與美國華盛頓、智利聖地牙哥、日本東京、比利時布魯塞爾、大陸上海等五座城市同步召開,向全球觀眾直播集合全球頂尖望遠鏡之力,首次完成的黑洞影像,解開宇宙最大的奧秘。

各場發表會主持人包括中央研究院院長廖俊智、美國國家科學基金會主任France A. Córdova、歐盟研究科學創新執委會委員Carlos Moedas、ALMA天文台台長Sean Dougherty、歐南天文台台長 Xavier Barcons等。用中、英、日、西班牙等多國語言,向全世界宣布此一震撼人心的世紀大發現。當螢幕上秀出黑洞的照片時,全場響起熱烈掌聲。

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。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。

本次公布的影像顯示了一個位於M87星系中心的黑洞 ,M87星系黑洞與地球相距五千五百萬光年,質量為太陽的六十五億倍。中研院天文所副研究員淺田圭一指出,觀測到的黑洞結構宛如新月,中央則是黑暗的,跟之前科學家預測的黑洞理論符合。他透露,去年六月便已得到此結果但保密,中研院天文所人員成為人類第一批看到黑洞的人。

淺田指出,此次觀測結果有三大意義,一是揭開黑洞的神秘面紗,二是探索極限條件下重力理論的新工具,三是成為研究黑洞相關天文物理的先鋒。中研院天文所中村雅德博士則表示,此次觀測到的影像黑洞暗影是中央暗部,外層圍繞著光環。與愛因斯坦廣義相對論所預期的旋轉黑洞所產生的暗影相符,也支持M87星系中心有旋轉的超大質量黑洞存在。

黑洞是宇宙中極度壓縮的物體,在極小區域內含有極大質量。黑洞的存在會影響其周圍環境,使時空變形並加熱周圍物質而發光。愛因斯坦提出的廣義相對論預測,這種高熱物質將「照亮」遭時空強烈扭曲的區域─導致「暗影」出現。EHT科學委員會主席Heino Falcke指出,此次觀測結果支持愛因斯坦理論,「但過去從沒有人見過」。

廖俊智指出,此為史上第一張超大質量黑洞影像,「這是一個空前的紀錄」。全球八個參與此計畫的觀測站中,中研院天文所參與三個觀測站,負責其中四個望遠鏡的建設與運轉。他希望透過此次記者會,告訴國人,台灣在世界重要的科學研究之中,占有一席之地。

談到台灣在此項研究扮演的角色,中研院表示,EHT的研究結果將是人類第一次能夠驗證黑洞是否存在於宇宙之間的理論,也是愛因斯坦廣義相對論問世百年後,對該理論最終的科學驗證。中研院十年前便開始加入此計畫,台灣的天文學者投入的研究資源與人力,帶給人類知識突破性進展;這也是台灣身為地球村的一分子,帶給國際社會最有價值的貢獻。

淺田圭一認為,此次結果證明台灣主導的格陵蘭望遠鏡未來在測試廣義相對論時,將扮演不可或缺的角色。中研院天文所研究員陳明堂透露,正研究如何將此一望遠鏡移至格陵蘭峰頂,以及如何在峰頂建造望遠鏡基地。預期未來能以十倍優於現在成果的更佳解析度,獲取黑洞陰影的圖像。

黑洞 中研院 相對論

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