leeys 發表於 2019-4-11 08:33:10

什麼是黑洞、事件視界?這裡一次解答

什麼是黑洞、事件視界?這裡一次解答


中央廣播電台
楊文君採訪
2019年4月10日 下午10:22
HT的研究結果將會是人類第一次能夠驗證黑洞是否存在於宇宙之間的理論。同時,這也是愛因斯坦的廣義相對論問世百年後,對該理論最終的科學驗證,臺灣的天文學家、工程師、整個研究團隊,以及其它地區的合作夥伴們,一同擴展人類最尖端、最前緣的科學知識。在考量我們目前的能力、人力、及經濟範圍,以及主流科學的進展下,臺灣的天文學者投入的研究資源與人力,成就能夠帶給人類知識突破性發展。這是臺灣身為地球村的一份子,帶給國際社會最有價值的貢獻。

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愛因斯坦神預言!世界第一張黑洞照片這樣拍出來的…全球首張黑洞照片,台灣時間昨晚9點7分曝光,包括台北在內共六座國際城市,同步曝光這張令全球觀眾屏息的神祕照片。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。
各場發表會主持人包括中央研究院院長廖俊智、美國國家科學基金會主任France A. Córdova、歐盟研究科學創新執委會委員Carlos Moedas、ALMA天文台台長Sean Dougherty、歐南天文台台長 Xavier Barcons等。用中、英、日、西班牙等多國語言,向全世界宣布此一震撼人心的世紀大發現。當螢幕上秀出黑洞的照片時,全場響起熱烈掌聲。
中研院天文所中村雅德博士(左起)、科技部次長謝達斌、中研院院長廖俊智、中研院天文所副研究員淺田圭一、中研院天文所黃智威博士等人昨晚一起召開記者會,與丹麥記者會的天文所院士賀曾樸現場連線。 記者蘇健忠/攝影

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,跟之前科學家預測的黑洞理論符合。他透露,去年6月便已得到此結果但保密,中研院天文所人員成為人類第一批看到黑洞的人,大夥合照時,用手勢比出黑洞的形狀作暗語。
中研院昨晚召開「事件視界望遠鏡首次成果發表記者會」,大家合影時用手勢比出黑洞的形狀作暗語。 記者蘇健忠/攝影


●觀測結果 支持愛因斯坦理論

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。黑洞的存在會影響其周圍環境,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」遭時空強烈扭曲的區域─導致「暗影」出現。EHT科學委員會主席Heino Falcke指出,此次觀測結果支持愛因斯坦理論,「但過去從沒有人見過」。
談到台灣在此項研究扮演的角色,中研院表示,EHT的研究結果將是人類第一次能夠驗證黑洞是否存在於宇宙之間的理論,也是愛因斯坦廣義相對論問世百年後,對該理論最終的科學驗證。中研院十年前便開始加入此計畫,台灣的天文學者投入的研究資源與人力,帶給人類知識突破性進展;這也是台灣身為地球村的一分子,帶給國際社會最有價值的貢獻。
黑洞本身是「黑」的,實際上看不到;但因為大黑洞在中間,光線會轉彎,造成左側比右側更亮,中間黑色部分是黑洞的「陰影」。這些陰影和光亮形成黑洞周圍的混沌狀態,是天文學家嘗試要捕捉的黑洞影像。這個渾沌狀態稱為「事件視界(event horizon)」,「事件視界望遠鏡(event horizon telescope,簡稱EHT)的名稱因此而來。
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。這座格陵蘭望遠鏡看似孤獨,卻是台灣加入全球黑洞尖兵,探索宇宙奧秘的起點。
格陵蘭望遠鏡於格陵蘭空軍基地現況。 圖/中研院提供

為什麼搬到格陵蘭?中研院表示,位在北極、杳無人蹤的格陵蘭冰原,因為大氣透明度高,是觀測宇宙的絕佳地點。此外,此一地點架設的格陵蘭望遠鏡,能與夏威夷的SMA、JCMT、智利的ALMA及歐洲、南極等地的望遠鏡形成陣列,形成一個口徑接近地球直徑的陣列式望遠鏡。其影像解析能力比全世界最強的光學望遠鏡還高一千倍,相當於從地球上清楚的看到月球上的一顆棒球。
「事件視界望遠鏡」連線演習期間,工作團隊在格陵蘭空軍基地的格陵蘭望遠鏡控制室內合照。由左至右:陳明堂(天文所)、Nimesh Patel(史密松天文台)、劉冠宇(天文所/東亞天文台)、淺田圭一(天文所)及西岡宏朗(天文所)。 圖/中研院提供

淺田圭一認為,此次結果證明台灣主導的格陵蘭望遠鏡,未來在測試廣義相對論時,將扮演不可或缺的角色。中研院天文所研究員陳明堂透露,正研究如何將此一望遠鏡移至格陵蘭峰頂,以及如何在峰頂建造望遠鏡基地。預期未來能以十倍優於現在成果的更佳解析度,獲取黑洞陰影的圖像。
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