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二見黑洞!天文學家公布銀河系中心黑洞首張照片

二見黑洞!天文學家公布銀河系中心黑洞首張照片
                                       

5 月 12 日,中央研究院天文及天文物理研究所參與的「事件視界望遠鏡」(Event Horizon Telescope,EHT)國際合作計畫,公布銀河系中心超大質量黑洞的第一張照片,這也是人類史上看到的第二個黑洞。此成果也是繼 EHT 於 2019 年發布首張黑洞影像後,臺灣團隊再次扮演關鍵推手。


圖片來源/ETH

 

根據中研院新聞稿,過去十多年來,科學家已關次到一個看不見的超大質量緻密天體,名為人馬座 A 星。經過2020年諾貝爾物理學獎得主--德國科學家根策爾(Reinhard Genzel)、美國科學家吉茲(Andrea Ghez)長期追蹤,間接證實人馬座 A 星就是一個超大質量的黑洞。如今這張照片等於是證實銀河系中心黑洞存在的「第一個直接觀測證據」

然而,早在 2017 年,ETH 便同時針對 M87 銀河系、銀河系中心的超大質量黑洞進行裩測。相較於距離地球 5,500 萬光年的 M87 星系黑洞,其質量為太陽的 65 億倍;人馬座 A 星距離地球更近,約 2 萬 7,000 光年,質量約太陽的 400 萬倍,觀測難度比 M87 困難許多。

美國史都華天文台暨亞歷桑那大學天文系及資科所的EHT科學家陳志均(Chi-kwan Chan)解釋,兩個黑洞附近的氣體均以近乎光速在移動。由於人馬座 A 星比 M87 黑洞小了 1 千倍,氣體在比較大的 M87 黑洞軌道上繞一圈,需要數天甚至數週;但在小得多的人馬座 A 星軌道上,僅需短短數分鐘,其所造成的氣體擾動導致影像變化速度過快,「像在拍一隻追著自己尾巴跑的小狗」,很難取得清晰的照片。此也導致重建這張黑洞影像的難度比M87更高,需開發更複雜的校正技術及成像方法。

中研院天文所紀柏特(Britton Jeter)博士比喻,「拍攝人馬座A星的過程,就像將一部電影總結為一張影像!」這些收集到的龐大觀測訊號必須透過世界各地的超級電腦運算,包含美國、加拿大、歐洲及臺灣,打造一個前所未有的黑洞模擬資料庫,與觀測結果作比對。最後透過多次模擬、調校,費時 5 年才得以成像,成功解開人馬座 A 星的黑洞謎團,讓世人真正看到這個「潛伏在銀河系中心的巨獸」。

中研院天文所夏威夷運轉處資深科學家、EHT計畫科學家包傑夫(Geoffrey Bower)表示,「這次公布的影像捕捉到被強大的黑洞重力彎曲的光線,亮環大小也吻合愛因斯坦的廣義相對論。」本次發現有助於進一步理解銀河系中心,以及此巨大黑洞如何與周圍環境相互作用。

網路快訊

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