圖/unsplash
電影星際效應（Interstellar）裡曾出現過由Kip Stephen Thorne親自參與理論計算模擬出來的黑洞場景，黑洞彎曲周遭光線而造成的剪影，曾是許多天文學家的夢想。以往人類只能憑理論及想像繪製黑洞面貌，直到昨晚（4月10日），中央研究院廖俊智院長，偕同天文及天文物理研究所的科學家淺田圭一和中村雅德，與布魯塞爾、聖地牙哥、上海、東京和華盛頓特區等五地同步舉行記者會，發布令人興奮的消息：由事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope，EHT）提供的黑洞觀測照片將曝光。此一照片不僅支持科學家愛因斯坦提出的廣義相對論，也象徵台灣和全世界頂尖科學家聯手，樹立人類歷史的重要里程碑。
「事件視界望遠鏡（EHT）」計畫，觀測黑洞的三大意義
在寒冷的北極格陵蘭冰原上，立著一座口徑十二公尺的望遠鏡。這座由中研院天文所主導的北極圈天文觀測站「格陵蘭望遠鏡」，在去年四月正式加入「事件視界望遠鏡（EHT）」計畫，一同探索宇宙奧秘的起點。此計畫目標是透過全球各地眾多電波望遠鏡相連，形成高影像解析度的全球陣列，觀測星系中的超大質量黑洞，並進一步驗證愛因斯坦的廣義相對論。淺田指出，此次觀測結果有三大意義，一是揭開黑洞的神祕面紗，二是探索極限條件下重力理論的新工具，三是成為研究黑洞相關天文物理的先鋒。此為史上第一張超大質量黑洞影像。全球八個參與此計畫的觀測站中，中研院天文所參與三個觀測站，並負責其中四個望遠鏡的建設與運轉。廖俊智院長希望透過此次記者會，告訴國人，台灣在世界重要的科學研究之中，占有一席之地。
8座望遠鏡合力觀測，一窺黑洞的神秘樣貌
本次公布的黑洞影像（圖/中央研究院網站）
本次公布的影像顯示了一個位於M87星系中心的黑洞 ，M87星系黑洞與地球相距5500萬光年，質量為太陽的65億倍。中研院天文所副研究員淺田圭一指出，觀測到的黑洞結構宛如新月，中央則是黑暗的。黑洞是宇宙中極度壓縮的物體，在極小區域內含有極大質量，其重力場大到連光都難以逃離，如果黑洞可以吸附一切光源，那是如何拍下黑洞的呢？
中研院表示，黑洞的本體的確看不到，但質量、重力場極大的它會對周圍產生很多的影響，因此照片並非黑洞本體，而是黑洞陰影的成像。黑洞除了彎曲黑洞周圍星體的光線，還會使時空變形並加熱周圍物質而發光。愛因斯坦提出的廣義相對論預測，這種高熱物質將「照亮」周遭時空強烈扭曲的區域─導致「暗影」出現。
此照由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而成。黑洞的觀測，不只確立了愛因斯坦提出的廣義相對論，更開啟了黑洞物理的新方向。未來人類將運用科技，一一揭開黑洞神秘面紗。
