這就是史上首張黑洞照片

這就是史上首張黑洞照片

台北時間10日21時,在美國華盛頓、台北、上海、智利聖地亞哥、比利時布魯塞爾、丹麥和日本東京將同時召開新聞發佈會,以英語、漢語、西班牙語、丹麥語和日語發佈「事件視界望遠鏡」的第一項重大成果:黑洞照片。

2017年4月「事件視界望遠鏡」啟動拍照時曾發表聲明說,這是「一項令人興奮並具挑戰性的工作」,將有助於驗證一些最基本的物理學理論。

全球多個國家和地區的研究人員組成,他們利用分佈在世界各地的射電望遠鏡,組成一台巨大的虛擬望遠鏡,其口徑相當於地球直徑。這個虛擬的大望遠鏡叫做「事件視界望遠鏡」(EHT),由8台望遠鏡組成。分別是:南極望遠鏡(South Pole Telescope);位於智利的阿塔卡馬大型毫米波陣(Atacama Large Millimeter Array,ALMA);位於智利的阿塔卡馬探路者實驗望遠鏡(Atacama Pathfinder Experiment);墨西哥的大型毫米波望遠鏡(Large Millimeter Telescope);位於美國亞利桑那州的(Submillimeter Telescope);位於夏威夷的麥克斯韋望遠鏡(James Clerk Maxwell Telescope,JCMT);位於夏威夷的次毫米波望遠鏡(Submillimeter Array);位於西班牙的毫米波射電天文所的30米毫米波望遠鏡。它們在2017年4月對兩個黑洞目標進行了聯合觀測。

從2018年起,又有格陵蘭島望遠鏡、位於法國的IRAM NOEMA天文台和位於美國的基特峰國立天文台加入後續的研究和校準工作。

黑洞照片「拍」起來難,「洗」出來也難。虛擬的大望遠鏡陣列並非直接拍出了黑洞的圖像,而是給出了許多數據,必須經歷複雜的電腦處理過程。其中還有些缺失或模糊的部分,需要科學家們拼圖。此外,在2017年4月的聯合觀測以後,研究團隊還進行了一些數據收集和校準的工作。因此,黑洞照片「沖洗」用了約兩年時間。

中央研究院院長廖俊智指出,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。

下面就是這次公布的照片:

這就是史上首張黑洞照片

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。

或許很多人會覺得很失望,覺得跟想像中的照片不一樣。但中研院表示,觀測黑洞,其實是看到"闇影"。

 

我們可以與之前的模擬影像比較一下,可以看出實際得到的影像與先前電腦模擬的影像有何不同。

根據中研院表示,由於影像南北向的非對稱(也就是所謂的非對稱環),因此符合黑洞會旋轉的推斷,也可判斷出黑洞自旋的方向。而這也與廣義相對論中預期旋轉黑洞產生闇影相符合。

 

而這張黑洞照片也只是一個開端,根據中研院表示,從2020年開始,會進行二期的觀察計畫,未來也會得到更高解析度的影像。

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