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本帖最後由 沈陽海哥 於 2019-4-11 23:01 編輯
揭開世纪最神秘面紗 人類天文史首張黑洞照片曝光
全球超過200名科研人員組成團隊,2006年起展開「事件視界望遠鏡」
(Event Horizon Telescope,EHT)的觀測黑洞計劃,
希望揭開黑洞的神秘面紗。
至周三(4月10日)晚上九時,團隊在全球七個城市同步發布。公開人類
天文史上首張黑洞照片被視為天體物理學的里程碑,有助驗證一些最基本
的物理學理論。黑洞照片是由一個巨大的射電望遠鏡網絡收集的數據,
拼湊而成。
黑洞(Black hole)這個名詞,則是到了1968年,由美國天文學家
約翰.惠勒提 John Archibald Wheeler 出來。
新聞發布在美國華盛頓、「中華民國 台灣」台北、智利聖地牙哥、
比利時布魯塞爾、丹麥靈比、日本東京、上海同時召開,以英語、
中文、西班牙語、丹麥語、日語發布「事件視界望遠鏡」
的第一項重大成果。
2017年4月,EHT與全球多個射電天文台合作,透過分別位於美國、
墨西哥、智利、西班牙、法國、丹麥屬地格陵蘭、南極合共10處的
天文望遠鏡,構建一座等同地球直徑的巨大望遠鏡列陣,拍攝分別
距離地球2.6萬光年、位於銀河系中心的「人馬座A*」,以及距離
地球5400萬光年、超巨橢圓星系中心「M87」,希望捕捉人類
第一個超大質量的黑洞影像。
這幅照片利用全球八組電波望遠鏡的數據拼組而成,是第一次
將「黑洞」呈現人類眼前。今次有200名科學家參與,來自20個
國家地區。
是次公開的黑洞照片屬於「M87」,質量是太陽的65億倍
(6.5 Billion times) ,黑洞照片「沖洗」用了約兩年時間。
美國 EHT團隊成員的亞利桑納大學天文系副教授 馬龍發
(Dan Marrone)指出,光是觀測數周蒐集到的資料量,就大約
需要1,000個硬碟、逾5100兆位元組 (Terabyte,簡稱TB) 的
容量才裝得下,相當於「4萬人一生之中所有自拍的資料量」。
哈佛大學天文學系系主任勒布(Avi Loeb)說:「只要加入觀測
的天文台愈多,就愈能改善觀測到的影像。」
全球首張黑洞照片,台灣時間周三(4月10日)晚間(美東時間
早上9點7分)曝光,包括台北在內共6座國際城市,同步曝光
這張令全球觀眾屏息的神祕照片,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。
「中華民國 台灣」中研院今晚8時半舉行「事件視界望遠鏡(EHT)
首次成果發表記者會」,此一記者會將與美國華盛頓、智利聖地牙哥、
日本東京、比利時布魯塞爾等五座城市同步舉行,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
宇宙最大的奧祕。
各場發表會主持人包括「中華民國 台灣」 中央研究院院長 廖俊智、
美國國家科學基金會主任 France A. Córdova(華盛頓特區)、歐盟
研究科學創新執委會委員 Carlos Moedas(布魯塞爾)、ALMA天文台
台長Sean Dougherty、歐南天文台台長 Xavier Barcons
(聖地牙哥)。
「中華民國 台灣」中央研究院院長 廖俊智 指出,這是史上第一張
超大質量黑洞影像,全球有8個參與的觀測站,中研院天文所就參與了
其中3座,負責4個望遠鏡的建設與運轉。
廖俊智 指出,EHT是人類第一次驗證黑洞存在的理論,更是愛因斯坦
廣義相對論百年後,對這項理論的科學驗證。過去的「黑洞」畫面,
都是電影或藝術家所虛擬,並沒有任何人知道真正的黑洞的樣貌,
因為黑洞中的光線會轉彎,也從來沒人能拍攝到黑洞。
M87黑洞質量約太陽的35億至65億倍
EHT針對兩個「超大質量黑洞」進行觀測,分別是位在銀河系中心、
距地球2.6萬光年、質量約為太陽質量400萬倍的「人馬座A*」,
及位於室女座星系團、距地球5500萬光年的巨型橢圓星系
「M87」中央,一個質量約為太陽質量35億倍至65億倍的黑洞。
「人馬座A*」由於太過活躍,事件視界望遠鏡無法捕捉到清晰
的影像。而由全球8座望遠鏡連線、可以清楚看見「M87」中央
的「超大質量黑洞」。該影像在2017年4月觀測後,耗費一年半
的時間解析而成。
天文所副研究員 浅田圭一 說明,該黑洞影像直徑約180億公里,
外圍呈現新月狀亮環,藉由亮環勾勒出中間黑洞的圖像,大小為
42個微角秒,跟電腦模擬的黑洞影像符合,且7天觀測期間
每天都得到一致影像,4個團隊使用3種不同方式計算,也都得到
一致的影像。
科學家形容這個位於M87星系的黑洞質量極大,是絕對的「怪物」。
照片中心是黑色的陰影,外面的發亮圓環,相信是星體物質在黑洞周圍
光速運作擠壓產生高熱而產生,證實了愛因斯坦廣義相對論的預言。
EHT主管、來自美國哈佛大學的 德勒曼(Sheperd Doeleman)
說:「我們看到一直認為看不見的東西,我們看到並拍攝了黑洞。」
照片可見黑洞的結構宛如新月,中央部分呈現一片黑暗,外層圍繞
紅色光環、吸積盤及噴流。當視覺改變時,黑洞暗影的外觀形態
亦改變,與目前理論模型的圖像略有分別。
一些重要嘉賓將參加在華盛頓全國記者協會舉行的發布會,包括
「事件視界望遠鏡」項目主任、哈佛-史密森天體物理學中心資深
天文學家杜勒曼、項目重要資助方美國國家科學基金會主席
科爾多瓦等。美國國家科學基金會官網首頁介紹:「關於黑洞
的歷史性宣布。」
二〇一七年四月「事件視界望遠鏡」啟動拍照時,科爾多瓦曾發表
聲明說,這是「一項令人激動並具挑戰性的工作」,將有助驗證
一些最基本的物理學理論。
理論上,黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言存在的一種天體。質量
天文學家將黑洞分成三類:恒星級質量黑洞(幾十倍至上百倍
太陽質量)、超大質量黑洞(幾百萬倍太陽質量以上)和中等質量
黑洞(介於前兩者之間)。
在這次拍照前,天文學家是通過各種間接的證據來表明黑洞的存在,
主要有三類代表性證據:一是恒星、氣體的運動透露了黑洞的蹤迹。
黑洞的強引力對周圍的恒星、氣體會產生影響,科學家可以通過觀測
這種影響來確認黑洞的存在;二是根據黑洞吸積物質發出的光來判斷
黑洞的存在;三是通過看到黑洞成長的過程「看」見黑洞。
此外,還有很多類似證據,無不說明黑洞真實存在。
夏威夷 東亞天文台副主任登普西(Jessica Dempsey)形容,
這個黑洞令人想起電影《魔戒三部曲》中的索倫之眼
(Eye of Sauron)。對於拍攝距今2年才公開全貌,是由於
大型望遠鏡並非直接拍出影像,而是取得大量數據,因此必須
經歷複雜的電腦運算過程。
「中華民國 台灣」中央研究院表示,照片有助探索極限條件下
重力理論的新工具,成為研究黑洞相關天文物理的先鋒。
除歐美之外,來自「中華民國 台灣」台北的科學家亦功不可沒。
「中華民國 台灣」中央研究院天文以及天文物理研究所,亦有
協助在格陵蘭架設天文望遠鏡。中研院天文所研究員陳明堂
表示︰「要在低於攝氏零下30度架好新望遠鏡,必須克服
很多困難。」
以上影片乃youtube提供,與本站無關; 若無法觀看,可查看 原網址。
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