EHT公布M87黑洞最新影像 印證相對論預測

「事件視界望遠鏡」（Event Horizon Telescope，簡稱EHT）國際合作團隊首度公布2018年4月觀測到的M87星系中心黑洞最新影像，驗證黑洞光環與2017年所觀測的大小相同，符合廣義相對論的預測，而黑洞光環的最亮處位置明顯偏轉，與理論預測黑洞周圍紊流的變異性一致。這是由臺灣主導的「格陵蘭望遠鏡」（Greenland Telescope，簡稱 GLT）加入EHT後，對此天體進行再次觀測的研究成果，已發表在國際期刊《天文與天文物理》（Astronomy & Astrophysics）。臺灣團隊成員包括中央研究院天文及天文物理研究所、國立臺灣師範大學與國立中山大學，展現頂尖的天文觀測實力。

中研院天文所副研究員淺田圭一表示，任何科學重大發現的基本要求，是要能重現關鍵的結果。此次GLT參與 EHT觀測，以全新的資料證實M87黑洞周圍的光環，是這項國際合作計畫的重要里程碑。EHT團隊於2017年拍攝到M87星系超大質量黑洞，並於2019年發表人類史上首張黑洞影像。影像顯示，距離地球5,500萬光年的M87黑洞周圍有一個亮環，其中環的底部比較亮。後續分析資料更揭示了M87黑洞的偏振光結構，使團隊得以深入了解黑洞周圍的磁場幾何形狀和電漿性質。

2017年M87黑洞觀測結果被廣泛分析，為黑洞直接成像的時代開啟新頁，透過研究黑洞天文物理，在基礎科學層面上檢驗廣義相對論。從理論模型可發現，M87黑洞周圍的物質狀態在2017年和2018年間應有所變動。因此，國立臺灣師範大學物理學系助理教授卜宏毅強調，對M87黑洞的重複觀測之重要性，從影像的差異，進一步對其周圍電漿和磁場結構進行更精確的統計研究，從廣義相對論效應中解開複雜的天文物理。

2018年的資料分析運用了8種獨立的成像和模擬技術，所觀測到的M87黑洞影像與2017年非常相似，有一個相同大小的亮環，中心區域較暗，環的一側較亮，美國加州噴射推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory）博士後研究員約克（Nitika Yadlapalli Yurk）說明，黑洞的顯著特性之一，是它的半徑僅取決於質量。由於M87黑洞不會快速吸積物質（這會增加其質量），廣義相對論預測環的直徑應保持不變，而2017到2018年觀測影像所呈現的直徑大小穩定性，確認了廣義相對論對黑洞的預測，相當令人興奮。

中研院表示，雖然黑洞暗影的大小沒有改變，但環的最亮位置在2018年卻發生了顯著變化，明亮區域逆時針旋轉約30度，位於環的右下方約5點鐘位置。儘管2018年EHT尚無法觀測到黑洞噴流，但由環周圍最亮處所推測的黑洞自轉軸，與其他波段觀測到的噴流軸更一致。

國立中山大學物理系副教授郭政育認為，格陵蘭望遠鏡對揭開M87黑洞的秘密開始扮演重要角色，鼓勵更多年輕世代加入團隊。中研院天文所研究員陳明堂表示，這篇論文是臺灣對基礎科學研究做出的獨特貢獻，格陵蘭望遠鏡未來將以更高頻率進行觀測，帶領科學家們揭示黑洞暗影中最難以捉摸的光子環，為黑洞天文物理取得突破性成就。