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2019.04.10 21:29

人類史上首張黑洞照片曝光 幕後功臣中研院解密拍攝技巧

文|黃驛淵

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由我國中研院與全球5個城市共同參與拍攝的全球第一張黑洞影像曝光。(EHTCollaboration提供)
由我國中研院與全球5個城市共同參與拍攝的全球第一張黑洞影像曝光。(EHTCollaboration提供)

人類史上第一張黑洞照片,今(10日)晚終於曝光!中央研究院今晚與美國華盛頓、智利聖地牙哥、比利時布魯塞爾、日本東京、中國上海等5個城市一起連線直播,並在晚上9點07分,全球6個城市同步公開由頂尖望遠鏡聯合完成的黑洞影像。參與此項計畫的幕後功臣之一、中研院,今晚的官方臉書、YouTube直播更吸引許多人觀看,YouTube最高峰甚至有超過7.8萬人次線上同步等待「開箱」這幅影像。

6個城市今晚聯合舉行的「事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope,EHT)首次成果發表記者會」,並同步在9點07分同步公開全球第一張的黑洞照片。中研院表示,全球第一張成像的黑洞,位於M87星系中心,與地球相距5,500萬光年,質量為太陽的65億倍。

中研院表示,EHT是由8座散落全球各地的電波望遠鏡陣列組成,形成與地球一樣大的虛擬陣列望遠鏡,其中有3座(SMA、ALMA、JCMT)是由中研院支援。因黑洞不可能直接拍攝,所以「事件視界望遠鏡」主要就是拍攝黑洞的「邊界」(事件視界)的變化。解析度高達20微角秒,相當於在巴黎咖啡館遠距閱讀一份在紐約的報紙。

至於黑洞要如何拍攝?中研院也解密指出,黑洞是極度壓縮的全暗物體,無法直接被拍攝,因此這次所拍到的並非傳統攝影影像,而是「黑洞陰影」的成像。成像藉由8座望遠鏡的特長基線干涉技術觀測,收集波長1.3毫米的電波訊號,每座望遠鏡每日產生350TB數據,再送至高度特製化超級電腦計算處理。

中研院也指出,今年適逢日全食實驗印證廣義相對論滿100週年,愛因斯坦廣義相對論曾預測黑洞陰影,但過去從未有人見過。此次EHT也派員前往世界最高、最邊境的電波望遠鏡站點,再度檢驗人類對重力的理解,也是對廣義相對論最終的科學驗證。

中研院表示,許多天文觀測已有充分間接證據證明黑洞存在,但目前為止,從未直接觀察到距離黑洞非常近的地方,即接近事件視界之處,因此EHT的誕生,主要是填補人類經驗知識中這部分的空白。

關於下一步,中研院也表示,這次EHT的合作計畫共有來自世界各地200多位研究人員參與,而中研院天文學家長期投入對黑洞的研究,參與EHT的觀測工作也已歷數年;中研院除參與8座中的3座觀測站,最新在北極建造的「格陵蘭望遠鏡」 已經在去年加入EHT的觀測,預期加入格陵蘭望遠鏡後,EHT的解析能力將最多可以提高到10倍。

更新時間|2019.04.10 21:31

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