人类史上首见黑洞 台湾扮演关键角色(组图)

2019-04-11 12:39 作者: 简惠茹
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人类史上第一张黑洞照片
人类史上第一张黑洞照片。(图片来源:中央社)

【看中国2019年4月11日讯】人类史上第一张黑洞照片今天晚上9点5分首度公开,台湾、比利时、日本、中国、美国、智利6国同步举行观测黑洞计划“事件视界望远镜”(EHT)记者会。这项计划中,台湾与各科技强国平起平坐,扮演了关键角色。

在这个“事件视界望远镜”计划中,台湾参与了其中3个电波望远镜的营运或建造,中研院长廖俊智表示,希望告诉国人,台湾在本世纪重要科学发现已经占有一席之地。

中研院、科技部今天晚上和国际大型黑洞观测计划“事件视界望远镜”(EHT)中的其他5个国家,同步举行重大成果记者会,台湾记者会由中研院长廖俊智主持,会中公开人类史上第一张黑洞照片,目前黑洞影像都只能透过模拟取得,尚未真实看到实际模样。

廖俊智表示,今天会中宣布本世纪重大天文及物理学界发现之一,发布事件世界望远镜的第一个科学成就,EHT为人类拍下第一张黑洞影像,中研院天文所负责EHT其中4个望远镜的建设和运转,经费来源来自中研院和科技部,透过这次发表会,希望告诉国人,台湾在本世界重要科学发现占有一席之地。

透过电波望远镜相连 解析黑洞影像

EHT计划从2017年展开,目标是透过全球各地众多电波望远镜相连,形成高影像分辨率的全球阵列,以特长基线干涉技术(VLBI),观测星系中的超大质量黑洞,并取得人类史上首张黑洞图像,EHT是全球第一个以结合各地电波望远镜的方式来拍摄黑洞,各地电波望远镜形成长达1万公里基线是这次拍摄成功的关键因素,而这次拍摄到的黑洞影像,更耗费1年半的时间解析而成。

中研院天文所从2017年就加入EHT,这次EHT成果发表结果源自于全球8个观测站实行观测,其中包括中研院参与的3个观测站,在夏威夷运转的“次毫米波阵列望远镜”、东亚天文台的“詹姆士克拉克麦克斯威尔望远镜”(James Clerk Maxwell Telescope,JCMT),还有一同合作建造的智利“阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列”(Atacama Large Millimeter Array,ALMA)。

中研院表示,黑洞是一个全暗的天体,密度高、质量小,重力场很强,强到周遭时空扭曲、光跑不出来,从外面看不到这个天体,所以叫做黑洞,因为黑洞是全暗的物体,所以无法拍摄黑洞“本身”,但是借由拍摄黑洞的阴影,可以证实黑洞的存在。

中研院指出,由于黑洞会形成很大的重力场,当光线受到极强的重力偏转时,会形成“阴影”或“剪影”,而将此暗影形成图像即为事件视界望远镜的目标,事件视界望远镜拍摄的图像,是使用反卷积技术并经过仔细处理而产生的(而非传统的“摄影”技术)。

中研院长廖俊智(中)、中研院天文所副所长王祥宇(左)、天文所副研究员浅田圭一(右)在黑洞照片前合影。
中研院长廖俊智(中)、中研院天文所副所长王祥宇(左)、天文所副研究员浅田圭一(右)在黑洞照片前合影。(自由时报)

为探究极限条件下的重力创下先锋

这次EHT计划中,台湾团队成员包含中研院院士及天文所特聘研究员贺曾朴、天文所研究员松下聪树、天文所访问学者及前特聘研究员及EHT董事井上允、客座专家中村雅德、副研究浅田圭一和中研院兼任研究员及研究科学家、EHT科学委员会成员Geoffrey Bower。

浅田圭一表示,拍摄到的黑洞影像外围呈现新月状亮环,借由亮环勾勒出中间黑洞的图像,以及影像中间是黑暗的,整个大小为42个微角秒,跟电脑模拟的黑洞影像符合,7天观测期间每天都得到一致影像,4个团队使用3种不同方式计算,得到一致的影像。

关于这次的黑洞影像在科学上的重要性,浅田圭一表示,揭开活跃性中心的超大质量黑洞的神秘面纱,探究极限条件下重力理论的新工具,成为研究黑洞相关天文物理的先锋。

中村雅德指出,这次黑洞影像强烈支持M87星系中心有旋转的超大质量黑洞存在,M87黑洞影像中央区的亮度比周围暗了至少10倍,证实观测到黑洞暗影,观测资料使用多种不同的校正技术和成像方法,都会得到非对称环,证实结果并非人为瑕疵所造成,整体而言,影像和相对论所预期的旋转黑洞产生的暗影相符。

来源:自由时报

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