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  • 11
  • Apr
  • 2019

六國科學家合力觀測 史上首張黑洞照曝光

記者 游凱茹 報導

2019/04/11 20:08
圖/達志影像美聯社 六國科學家合力觀測 史上首張黑洞照曝光
圖/達志影像美聯社

人類史上第一張「黑洞」照片,揭開神秘面紗,由包括台灣、中國、美國、日本還有智利和比利時,總共六國合作,動員200多位科學家,60多個科研機構,參與名為「事件視界望遠鏡」國際組織計畫,觀測黑洞,集結四大洲8個觀測站的頂級望遠鏡,組成一個口徑和地球一樣大的望遠鏡,同時觀測黑洞方位,將觀測到的數據,經過2年解讀,讓世人得以親眼見到黑洞真面目,而這個被拍到的黑洞,距離地球5500萬光年,質量為太陽的65億倍。

發布會現場:「3、2、1。」

全場如雷掌聲下,人類史上第一張「黑洞」照片曝光。

美國事件視界望遠鏡項目主任 杜勒曼:「今天我們很高興地向你們宣布,我們看見了曾認為不可見的東西,我們看到拍到的一張黑洞照片。」

就是這張照片,驗證了百年前愛因斯坦的相對論,讓世人親眼見識到黑洞存在,黑色中心,外圍呈現新月狀亮環,形象朦朧,主要是因為光線受黑洞影響扭曲所致。

中科院上海天文台副研究員 左文文:「它有一半亮,有一半暗,就是因為黑洞它也在轉,大家可以想像一下,當我朝向你走的時候,我說話的聲音是不是更大,而且我的頻率也會更高,同樣光也是一樣,它朝向你的這個光,就會看起來更亮一些,遠離你的時候,光就會暗一些。」

照片中的黑洞,是位於室女座星系團中最大的星系「M87」,距離地球5500萬光年,質量為太陽的65億倍,為了捕捉到它的真面目,可是動員了全球200多位科研人員60多個研究機構,歷時10年時間,才辦到。

美國事件視界望遠鏡項目主任 杜勒曼:「這是一項創舉,你們這裡所見是最後光子軌道。」

這次創舉發表黑洞照片的國際組織,名為「事件視界望遠鏡」,參與觀測計畫的,除了有美國、中國、日本、比利時、智利,台灣也是陣容之一。

中國科學院上海天文台台長 沈志強:「就像我們照一個鏡子,鏡子如果是凹凸不平的話,那個像肯定是成不好的,我需要這個拋物面精度非常非常高,60幾個微米,整個那是人的眼睛無法辨別。」

要找到一個可以拍攝黑洞照片的天文望遠鏡,必須擁有如同地球大的口徑,製造技術上幾乎不可能達成,於是科學家想到了,集合散布世界各地的頂尖望遠鏡,利用這些望遠鏡,超長基線干涉技術,同時觀測黑洞的方位,再將觀測到數據拼湊起來,經過2年時間解讀,才讓神秘黑洞揭開面紗。

中科院上海天文研究員 郭福來:「數據處理是非常有難度的,而且數據量非常大,譬如說有一個望遠鏡,主要的望遠鏡在南極,要把南極...要把這麼海量的數據,從南極帶出來,也是非常難的,他們處理這個數據,我聽說是有好幾個組同時處理,最後還要互相驗證。」

黑洞是由質量足夠大的恆星在核融合反應的燃料耗盡後,發生重力塌縮而形成,由於黑洞引力強大,連光也逃脫不了,要看到它都不容易,更別說記錄影像。

中國科學院國家天文台研究員 苟利軍:「光既然都逃脫不出來的時候,我們就看不到,它是一個就是說黑色的球體,另外一方面就是說,東西掉出去就出不來,所以的話我們稱之為黑洞。」

過去有關黑洞探索也不少,像是2010年美國NASA發現了地球附近一個年僅30歲的黑洞,2011年天文學家首次抓拍到黑洞吞噬恆星過程,2016年科學家目擊一枚恆星被超巨質量休眠黑洞撕成碎片並吞噬,美國NASA因此公布了黑洞吞噬恆星的合成圖,但都沒有像如今一樣,真正讓大家親眼看到黑洞。

中國科學院上海天文台研究員 路如森:「得到了首幅這個黑洞照片,絕對不是終點站,甚至是說應該是,萬里長征的第一步,因為我覺得得到了,首幅這個圖像以後,大家對黑洞研究可能,可能更加有興趣更加有熱情。」

從今以後,人們知道了黑洞長什麼樣子,有了首張黑洞照片,更有助於科學家了結黑洞結構,以及極端引力環境下的影響。

中科院上海天文台副研究員 左文文:「幫助科學家更好地理解,黑洞是如何吃東西,黑洞是如何產生噴流的,而且對於黑洞質量的測量,對於黑洞是怎麼轉動的,就是它的那個是怎麼轉的,甚至是黑洞帶不帶電等等這些性質,都能給出一個限制來。」

科學家有信心未來宇宙的奧秘,將隨著這張震撼人心的「黑洞」照片,逐一被解開。

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