科學家合成首張黑洞「動態照片」 引證相對論光環圍繞黑洞轉圈

撰文:歐敬洛
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科學家首次公布黑洞的「動態照片」。科學家在經過多年觀察黑洞在宇宙的形態後,透過拍攝多張照片,發現光確實會在黑洞旁繞圈,同時引證愛因斯坦(Albert Einstein)廣義相對論下,黑洞所呈現的影像。

在2019年4月,科學家透過「事件視界望遠鏡」(Event Horizon Telescope,EHT),成功觀察並拍攝距離地球5,500光年的「室女座A」(Virgo A)星系中心,簡稱M87(Messier 87)星系的一個巨型黑洞,並拍攝了照片。

照片首次揭露黑洞的神秘面紗,在當時引起了科學家熱議。團隊之後把過去8年,利用早期EHT望遠鏡觀察的影像,合成連環圖,顯示黑洞多年的不同變化。其中發現圍繞着黑洞外圍的光芒,會隨時間圍繞黑洞轉圈、晃動。

雖然早期EHT望遠鏡精準度不高,但科學家還是可以基於過去的數據,建構模型造成圖像,以展示8年以來黑洞的模樣。

光環是由粉塵和氣體組成,這些粉塵在周圍盤旋,進入吸積盤中掉落黑洞。亮度的變化符合愛因斯坦廣義相對論中預測的效應,即多普勒效應(Doppler effect)。

研究團隊表示,再過幾年觀察,就能把黑洞的形態弄成像小電影一樣。

研究團隊未來的目標,是希望利用較短的波長輻射對黑洞進行觀測。雖然波長短的輻射較難穿過地球的大氣層,但能提高EHT圖像的分辨率,帶來更清晰的影像。