臺灣參與首個黑洞影像觀測!兩岸同步直播

2021-01-20 臺灣論談

昨天晚上9時05分,臺灣的中央研究院與世界其他5個城市,首次直播了黑洞影像。這是人類歷史上第一張黑洞影像。

 

人類拍攝到的黑洞剪影

黑洞無法成像,只能通過周圍的光襯託出來


中研院昨晚的「事件視界望遠鏡(EHT)首次成果發表記者會」,與美國華盛頓、智利聖地牙哥、比利時布魯塞爾、日本東京、中國大陸上海等5座城市同步召開,向全球觀眾直播了集合全球頂尖望遠鏡之力而首次完成的黑洞影像。

 

昨晚中研院直播結束後


天文學家已經用間接手法證明黑洞的存在,但是依然缺乏直接證據。在黑洞影像公布之前,只能通過電腦仿真取得,尚未看到實際的黑洞模樣。

 

EHT(Event Horizon Telescope)計劃從2017年4月開展,目標是通過全球各地相連的眾多電波望遠鏡,形成高影像解析度的數據,觀測星系中的超大質量黑洞,並取得人類史上首張黑洞圖像。


北極圈內的格陵蘭望遠鏡,臺灣參與研發

 

這次拍攝到的黑洞影像,耗費了1年半的時間才解析完成。這是本世紀天文物理學界重大的發現之一。

 

被拍到的黑洞距離地球5500萬光年,質量為太陽的65億倍。


這次拍到的黑洞離地球5500萬光年 


黑洞是宇宙中極度壓縮的物體,在一極小區域內含極大質量,重力場非常強大,強到周邊的時/空彎曲、光跑不出來,從外面看不到這個天體,所以叫做「黑洞」。


關於「時間彎曲」,請參考霍金的著作:

中研院院長廖俊智說,中研院天文所負責EHT其中4個望遠鏡的建設和運轉,經費則來自臺灣。中研院天文所從2017年就加入EHT,這次EHT成果發表結果,源自於全球8個觀測站的實時觀測,其中包括中研院參與的3個觀測站。

 

由於黑洞會形成很大的重力場,當光線受到極強的重力偏轉時,會形成「陰影」或「剪影」,而將此暗影形成圖像即為「事件視界望遠鏡」的目標。事件視界望遠鏡拍攝的圖像,使用了特殊技術並經過仔細處理而產生,並非傳統的攝影技術。

 

中為電腦模擬黑洞圖,左右為實測圖

淺田圭一解釋黑洞陰影

淺田圭一得到的兩個細節


中研院研究員淺田圭一在直播中表示,此次拍攝到的影像包括兩個重要細節:黑洞結構如同新月狀,以及影像中間是黑暗的,大小為42個微角秒,與計算機仿真的黑洞影像吻合,4個團隊使用3種不同計算方式、在7天觀測期內,每天都得到一致的影像。

 

淺田圭一說,這次黑洞影像的取得,其重要性在於揭開活躍性中心的超大質量黑洞的神秘面紗,探究極限條件下重力理論的新工具,是研究黑洞相關天文物理的先鋒。

 

這次黑洞影像發布的結論


中研院研究員中村雅德說,這次黑洞影像強烈支持M87星系中心有旋轉的超大質量黑洞存在,M87黑洞影像中央區的亮度比周圍暗了至少10倍,證實觀測到黑洞暗影,觀測數據使用多種不同的校正技術和成像方法,都會得到非對稱環,證實結果並非人為瑕疵所造成,整體而言,影像和相對論所預期的旋轉黑洞產生的暗影相符。也就是說,進一步驗證了愛因斯坦的廣義相對論。

 

未來將縮短波長、調整位置繼續觀測

(以上圖片均來自直播截圖)


昨天,龍應臺在臉書發文說,「事件視界望遠鏡」的解析能力,如同「站在美國東岸看到美國西岸的一枚硬幣,或是身在紐約看見洛杉磯一個高爾夫球上的凹洞」。


 位於臺北的中研院


1928年,中研院在上海成立,首任院長是蔡元培。抗戰期間,中研院西遷到昆明、桂林、四川等地,抗戰勝利後返回京滬。在大陸時期,中研院下屬的所有學科門類/組,包括歷史、語言、考古、地質、社會科學、數理化方面,都取得了巨大成就。

 

中研院首任院長蔡元培委任狀


1949年,中研院的歷史語言研究所、數學研究所遷至臺北,其餘研究所均留置大陸,成為現在中國科學院的主體。1954年,中研院逐步在臺北復建。中央研究院的外文名為Academia Sinica,系拉丁文的「中國科學院」之意。


黑洞影像的觀測成果屬於全人類。


來看臺媒關於黑洞的報導:(時長1分半)

(微信公眾號:臺灣論談)

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