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黑洞研究掀熱潮 EHT將盡快公布第二張影像

作者: 
編輯部
圖片來源: 
國立中山大學
日期: 2021-01-27


郭政育表示:EHT即將要發表第二張影像,拍攝到的正是今年諾貝爾物理獎得主觀測的銀河系中央黑洞。

2020年諾貝爾物理學獎得主日前揭曉,英國學者潘羅斯(Roger Penrose)、德國學者根策爾(Reinhard Genzel)和美國學者吉茲(Andrea Ghez)因為黑洞研究獲獎。去年參與中研院天文所加入「事件視界望遠鏡(EHT)」跨國團隊研究的國立中山大學物理系助理教授郭政育則指出,團隊拍攝到了人類史上首張的黑洞照片,為黑洞的存在提供了直接的證據,「EHT也即將要發表第二張影像,而拍攝到的正是今年諾貝爾物理獎得主觀測的銀河系中央黑洞。」

郭政育表示,2017年4月所觀測到的黑洞位於另一個星系M87,而將要公布的黑洞則位於銀河系中心,距離地球僅有26,080光年。「其實兩個黑洞是同一個時段內觀測的,但Sgr A*黑洞影像的數據非常難處理,只能再等ㄧ陣子。」郭政育說,因為銀河系中心的黑洞質量較小,比M 87*黑洞小約1,000倍,所以軌道週期也小非常多,使得影像變化的速度過快,對影像成效是一大挑戰,「把Sgr A*想像成不斷跳舞的黑洞,然後再曝光8小時,就可以知道是有多麼難以解析它的影像了!」EHT團隊首先將公布靜態影像,下一波再公布動態影像。

拍攝黑洞影像得突破距離限制,需要「特長基線干涉術」(Very-long-baseline Interferometry,簡稱VLBI)幫忙,而特長基線干涉技術正是郭政育的研究專長。郭政育解釋,透過觀測黑洞附近的物質在高速繞著黑洞運動下發出的電磁波,讓黑洞本身像是陰影一樣呈現出來。陰影部分為黑洞的光子球層,是光子圍繞黑洞旋轉而出不去的地方,比此光球層小2.5倍的地方便是黑洞的「事件視界」。而黑洞呈現新月形,則是因為黑洞附近的氣體正在圍繞黑洞旋轉,影像下方的氣體朝著我們而來,上方的氣體遠離我們而去。根據都卜勒效應,朝著我們來的氣體會變亮,遠離我們的氣體會變暗,因此亮度會遠大於上方遠離的氣體

「臺灣在未來的黑洞觀測計畫裡將扮演非常重要的角色。」郭政育強調,由臺灣中研院天文所所主導的格陵蘭望遠鏡是全球第一座位於北極圈內的重要天文觀測站,已於2018年4月上工。目前中研院天文所的黑洞團隊非常積極地在處理格陵蘭望遠鏡加入EHT後所取得的最新數據,「根據加入格陵蘭望遠鏡後的EHT觀測數據分析,預期格陵蘭望遠鏡將會幫助我們得到更清晰的黑洞影像,其對於黑洞成像扮演了非常重要的角色,敬請國人拭目以待!」

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