對於神秘的宇宙,人類沒有停止過遐想與探索。由 1783 年英國的自然哲學家兼地震學之父 John Michell 提出一個緻密天體密度可以大到連光都無法逃逸的想法,至到 1968 年美國天文物理學家 John Archibald Wheeler 提出「黑洞」(Black Hold) 一詞的概念,但都卻一直沒有能證明黑洞確實存在的證據。一直到昨晚  (4 月 10 號) ,人類拍攝到的首張黑洞照片終於被公佈,我們才見到了黑洞的真面目。

其實早在 2017 年 4 月這個照片便已經拍攝了,當時是由全球 8 個射電望遠鏡陣列組成虛擬望遠鏡網絡「事件視界望遠鏡」(EHT)成功的拍攝了第一張黑洞照片。

這張照片的拍攝不容易,為了提高拍攝的質量,是由位於四大洲的 8 台射電望遠鏡所組成的一個相當於地球大小的望遠鏡拍攝而成。北至西班牙,南至南極。

那為什麼拍攝於 2017 年的照片會直到如今才「沖曬」出來呢?原因在於望遠鏡觀測到的數據量非常龐大。僅僅是 2017 年的 8 個望遠鏡拍攝,數據量就已經達到了 10PB(10240TB),而在 2018 年還增加了格陵蘭島望遠鏡,令到數據量進一步增大。數據量是一方面,另一方面在於技術難題,因為黑洞附近的氣體處於一種極端環境當中,運動有著不確定性,為此開發特定的程序和工具協助處理數據。

如此大費周章的一張照片,對於我們有什麼意義呢?除了讓我們確認了黑洞的存在,也驗證了100年前愛因斯坦的廣義相對論,證實了愛因斯坦的理論。除此之外,科學家可以根據陰影的尺寸限制中心黑洞的質量,之前測試黑洞質量是一個非常複雜的過程。這一張黑洞的照片,能完善我們對於星系演化的認知與理解。

在這十幾年的籌備,以及全球 200 多位科學家的努力之下,對人類意義非凡的第一幅黑洞照片新鮮出爐。改變了以往依靠電腦模擬的黑洞 CG 形象,真實切貼的看到了黑洞。

照片中出現了一個圓環,圓環的一側亮一些,另一側暗一些,是因為多普勒效應。圓圈中間的黑色區域就是黑洞本身——光線無法逃離之處。

希望這張照片能為人類探索宇宙帶來實質性的進展。

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