文化
2019.04.10 11:56

把地球打造成望遠鏡 就為一睹黑洞身影

文|洪群甯 圖|東方IC 

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圖為藝術家眼中的黑洞形象,藝術家心中的黑洞是一不斷吸收周圍物質,增加自己質量的鬼魅天體,描繪黑洞正吞噬一顆恆星。
圖為藝術家眼中的黑洞形象,藝術家心中的黑洞是一不斷吸收周圍物質,增加自己質量的鬼魅天體,描繪黑洞正吞噬一顆恆星。

未知的黑洞,啟發我們對宇宙起源的想像,更開啟科幻文學的靈感;然而這未知的謎底,將在今晚透出一些光,人類將有機會初探黑洞的迷人身影。

今晚八點半,臺灣中研院與全球五地的研究單位,將召開跨時區記者會。這個被稱為EHT(事件視界望遠鏡)的團隊,即將與全世界分享他們所觀察與解密的黑洞第一手資料。

黑洞簡單來說,是一種質量非常大的物質,任何接近它的物質都會被吞噬,其中也包括光。因此過去我們並無法直接觀測它,只能透過間接觀察及數據分析,來推論模擬其樣貌。

把地球當成超大望遠鏡:事件視界望遠鏡計畫

正因人類無法直接從肉眼觀看黑洞,過去僅能從想像和數據推論出它的模樣。如今,在多國科學研究單位的努力下,我們得以利用高效率無線電波技術,試圖接收黑洞的邊界,也就是被稱為「事件視界」的可能樣貌。

事件視界望遠鏡計畫,是由地球上數個觀測望遠鏡基地組成的望遠鏡陣列。分布在全球多地的跨洲望遠鏡陣列,利用特長基線干涉技術,形成了一個口徑如地球直徑般長的虛擬巨大望遠鏡,並透過獨立天線互相協調,同步記錄下同個目標的數據。

這些陣列基地包括夏威夷SMA、JCMT團隊,位在智利阿塔卡瑪沙漠的大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)、歐洲南方天文台、南極望遠鏡,值得一提的是,其中也包括由中研院天文及天文物理所主持的「格陵蘭望遠鏡」。

 

聆聽黑洞之美:如交響曲旋律般的望遠鏡陣列

至於望遠鏡陣列是如何運作,幫助我們更靠近黑洞呢?

用交響樂的比喻來解釋,事件視界計畫中的每座觀測望願鏡,都像是曲調的單一音符,試圖重現宇宙黑洞這首交響曲。然而黑洞的旋律是如此磅礡,它的複雜度與美,著實難以靠幾個音符重現。

以事件視界望遠鏡來看黑洞,實際上像是聽一首缺調不和諧的演奏,因為在有限的望遠鏡下,我們所能接收到的訊息實有限。要完整重現該交響曲,除非是在世界上每個地方,都建設不同的音符接收器才可能,很可惜現階段人類還無法做到。

雖然目前只有些許音符,不可能完美聽見的黑洞真實旋律,但至少這已經是集結科學家幾百年的努力以來,讓我們有足夠資訊開始聆聽,是人類最靠近黑洞真實身影的一次。

今晚八點半,就讓我們跟著中研院的科學家們,一瞥巨大望遠鏡再現的宇宙黑洞。

事件視界望遠鏡計畫(EHT)https://eventhorizontelescope.org/science

更新時間|2019.04.11 02:24

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