【大纪元2019年04月10日讯】（大纪元记者徐翠玲台北报导）中研院天文及天文物理所参与“事件视界望远镜”（Event Horizon Telescope）国际合作计划，10日与国际研究团队同步举行全球记者会，公布史上第一张黑洞及黑洞阴影的影像，首度成功揭露超大质量黑洞及其阴影的直接视觉证据。中研院天文及天文物理所表示，这是人类史上第一次，确定观测到黑洞及其暗影。
中研院天文所副研究员浅田圭一指出，M87黑洞观测带来三大突破，包括真正揭开活跃星系中超大质量黑洞的神秘面纱、提供了在探索极限条件下，重力理论的新工具，以及开拓新的黑洞天文物理研究领域。
浅田圭一表示，研究团队选择M87星系中心做观测。M87是活跃星系，距离地球5,500万光年，从过去观测已经知道M87有个超大质量黑洞，其质量大概是30亿个太阳质量（太阳质量的65亿倍），以过去的科技观测，看起来是一团模糊，因此，EHT创造地球大小的阵列望远镜，以便解析M87星系中央黑洞的细节。
浅田圭一解释，所有光线都不能逃出黑洞，所以没办法直接观测黑洞，而是以黑洞附近暗影阴暗部位做观测。当光线靠近黑洞附近，因为黑洞的强大重力，光线会被弯曲，当到一个特定尺度时，光线就会掉到黑洞里面形成暗影区域，暗影区域是黑洞实际事件的2.5倍大。
史上首度观测到黑洞影像
EHT2017年使用8座望远镜阵列观测M87黑洞，其中3座由中研院天文所操作。浅田圭一指出，在观测结束后一年，经过冗长复杂运算，终于获得M87黑洞影像，这影像包含两重要细节，结构看起来像新月状的环，以及影像中间是黑暗的。量测到的影像大小是42个微角秒，跟用电脑模拟超大质量黑洞的预测相符合。在7天观测期间，每天都得到一致性影像，研究团队确定观测到黑洞及其暗影，且是人类史上第一次。
浅田圭一说，为了计算M87黑洞影像，共有4个独立团队使用3种不同方式计算，4个团队得到的影像都是一致的，2018年6月结果已呈现在世人面前。中研院天文所小山博士所带领的成像小组，在2018年会议之后曾看到黑洞影像，但当时资料是机密的，中研院天文所成员是人类中，第一批看到黑洞的人之一。
黑洞会自旋 光环底部亮上部暗
M87黑洞结构部分，中研院天文所副研究员中村雅德分析指出，太阳系大小约40个AU（天文单位，指太阳到地球的平均距离 ）， M87星系中黑洞事件视界大小是太阳大小的3倍，约120个AU。但实际观测到的暗影与它的发光圆环是事件视界的2.5倍，大约300个AU。
中村雅德表示，从电脑模拟图，可看到黑洞中间暗影部分被外围光环、吸积盘与喷流围绕。当视角改变时，暗影的形状也会跟着改变。研究团队尝试各种不同模型，包括实际观测图像、电脑理论模拟图像、EHT观测电脑模拟图象结果，都得到非常近似的影像，代表在黑洞强大重力场之下，影像只有受黑洞的性质影响。
“黑洞有两重要性质，除了质量，还有自旋。”中村雅德说，不论黑洞附近气体是如何环绕着黑洞，但最靠近黑洞的气体一定会跟着黑洞旋转方向旋转，从实际观测影像看到M87黑洞的光环有不对称的亮度变化，光环底部是亮的（向观察者接近），上面是暗的（远离观察者），显示围绕在黑洞附近的气体，以非常快的速度运动，且黑洞是绕着顺时钟方向旋转，这次观测结果强烈支持在M87星系中心有个旋转的超大质量黑洞。
格陵兰望远镜移山上 解析度高10倍
关于未来计划，浅田圭一表示，2017年观测结果确定得到M87黑洞影像，开启黑洞物理新页，其中长基线观测对检验广义相对论比较关键，占有重要角色。在图像中看到非对称结构，代表南北方向值得探讨，过去2年完成格陵兰望远镜的建置，格陵兰望远镜2018年4月正式加入EHT观测，格陵兰望远镜提供最长的南北向基线及南北方向资讯。2020年格陵兰望远镜会再加入下一次EHT观测，并且加入其他两个新的望远镜。
浅田圭一说，2020年计划展开格陵兰望远镜第二期计划，为了得到更高的解析度，必须使用更短的波长。目前观测波长是1.3毫米，但未来希望能缩短到0.8甚至0.4毫米，对短波观测而言，望远镜位置非常重要，必须选择干又高、又冷的地方，目前格陵兰望远镜座落在海平面位置，未来希望能将格陵兰望远镜移置山上，如此可达到比以往高10倍的解析度。◇
责任编辑：芸清
