(台北10日讯)人类史上第一张黑洞照片周三晚首度公开,台湾、比利时、日本、中国、美国、智利6地同步举行观测黑洞计划“事件视界望远镜”(EHT)记者会,其中在计划中扮演重要角色的台湾中央研究院表示,这是本世纪天文跟物理学界重大的发现之一。
综合媒体报导,大马时间周三晚上9时,布鲁塞尔、圣地亚哥、上海、台北、东京和华盛顿6地同时召开新闻发布会,并以英语、西班牙语、汉语和日语4种语言发布人类史上首张黑洞影像。其中台湾中央研究院院长廖俊智在台北举行的记者会上宣布,EHT计划成功拍到人类史上首次的超大质量黑洞影像。这个黑洞位于M87星系,距离地球5500万光年,质量为太阳的65亿倍。
台湾占一席之地
廖俊智说:“台湾在本世纪重要发现之一占有一席之地”,EHT计划透过多个望远镜阵列,形成一个直径跟地球一样大的望远镜,其拍摄的解析度可以解析邻近黑洞的阴影。
中研院天文及天文物理研究所研究员松下聪树表示,这次拍摄到的黑洞影像是在2017年4月拍到的,影像呈现宛如新月的结构,中央部分是黑暗的,且整整7天的观测,都拍到一样的影像。
中研院天文所研究员松下聪树表示,此照片代表揭开活跃星系中心的超大质量黑洞的神秘面纱等3项重大科学突破,未来希望可以提高影像的解析度。
中研院指出,这次参与完成这项创举的望远镜共有8座:阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列望远镜(ALMA),阿塔卡玛探路者实验(APEX),IRAM 30公尺望远镜(IRAM),詹姆士克拉克麦克斯威尔望远镜(JCMT),大型毫米波望远镜(LMT),次毫米波阵列望远镜(SMA),次毫米波望远镜(ARO)、南极望远镜(SPT)。中研院除了支援运转其中3座望远镜,还负责资料成像处理和黑洞模型电脑模拟。
用近2年时间分析
另外,《天体物理学杂志通信》当天以特刊的形式,通过6篇论文发表了这一重大结果。该黑洞图像揭示了室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞。
这是事件视界望远镜国际合作项目于2017年观测,历时近2年时间分析产生的重大科学成果,共有200多名科学家、工程师和技术人员参与其中,调动了散布于全球的9个天文台的力量。
此次事件视界望远镜(EHT)国际合作项目探测的两个黑洞分别是银河系中心黑洞和位于室女座方向的椭圆星系M87中心的黑洞,这两个黑洞都属于超大质量黑洞。
超大质量黑洞的质量通常介于百万到百亿倍太阳质量之间,其典型值是数亿倍太阳质量。从理论上来说,黑洞的质量都集中在中心密度无穷大的奇点,奇点之外是弯曲纠缠的时空。但如果把黑洞的引力半径看成黑洞的大小,那么质量越大的黑洞就显得越“虚胖”。对于10倍太阳质量的恒星质量黑洞,其引力半径大约是30公里,接近于上海崇明岛的大小,非常致密且其平均密度超过中子星的物质密度。对于1亿倍太阳质量的超大质量黑洞,其引力半径已经增大到太阳与地球距离的两倍,平均密度却仅相当于地球上水的密度,也和太阳的平均物质密度相当。
目前观测到的超大质量黑洞基本都位于星系的中心区域。银河系中心就有一个大约400万倍太阳质量的黑洞,在超大质量黑洞中属于比较小的,其引力半径大约是日地距离的1/10。