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Rti 中央廣播電臺 Rti 中央廣播電臺黑洞研究有新進展!中研院演算法幫助直擊黑洞周圍磁場(影音)

  • 時間:2021-03-25 12:11
  • 新聞引據:採訪
  • 撰稿編輯:楊文君
黑洞研究有新進展!中研院演算法幫助直擊黑洞周圍磁場(影音)
中央研究院天文及天文物理研究所參與的「事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope,EHT)」國際合作計畫成員。(楊文君攝)

中央研究院天文及天文物理研究所今天(25日)指出,他們參與的「事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope,EHT)」國際合作計畫,繼拍攝出人類史上第一張黑洞照片後,首度公布M87星系中心最新的偏振光影像。中研院博士後研究人員更是寫出新演算法,幫助分析這張偏振影像。研究成果於今(2021)年3月24日發表於《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)。

繼2019年4月全球同步發表人類史上首張黑洞影像後,黑洞研究再有重要里程碑。

中央研究院天文及天文物理研究所25日指出,他們參與的「事件視界望遠鏡」國際合作計畫發表了最新黑洞的偏振影像,從原本的「甜甜圈」變成宛如「颱風氣旋」一般,關鍵就是進一步分析黑洞影像的光所具有的特殊震盪的方向及所推論出磁場的結構,清楚地透露出黑洞影像的亮環如何被磁化。


M87星系中心的偏振光影像,線條顯示與黑洞周圍磁場有關的偏振方向。圖片版權:EHT Collaboration.tif

EHT偏振工作小組成員、國立中山大學物理系助理教授郭政育指出,M87星系距地球有5千5百萬光年之遙,由其核心所噴出的黑洞噴流,不僅延伸長達5千光年,也是該星系最神秘、最活躍的特徵之一,目前已知此噴流與黑洞周圍的強力磁場有關,但物質如何掉入黑洞以及黑洞噴流的產生則是當前天文物理學界最感興趣的課題之一,此研究將能讓人類對黑洞的了解更深入。他說:『(原音)我們目前以吞噬氣體而言,我們最新的論文可以告訴我們,M87黑洞吞噬氣體的速率有多快,以及M87磁場分布大概長怎樣子,這是我們以前沒有的訊息,那有了這些資訊後,我們就可以把它應用在其他更多黑洞上。』

擔任EHT理論模型工作小組協調人之一、國立台灣師範大學物理系助理教授卜宏毅指出,「事件視界望遠鏡(EHT)」計畫是連結全球8座望遠鏡共同觀測,台灣就支援了3座。這張黑洞的偏振影像除了透露出M87黑洞周圍的物質與輻射特性,也與前年公布的黑洞照片所推測的若干黑洞特徵相符合。他說:『(原音)這次很有趣的是,研究成果發現大部分的數值模擬都能夠符合觀測影像的那些模擬,都具有相當大的磁場強度,跟我們之前預期是相符合的。』

由於偏振訊號非常微弱,加上EHT資料分析不易,因此耗費許多時間才呈現出一張偏振化圖像。值得一提的是,中研院天文所東亞核心觀測聯盟、來自韓國的朴鍾浩(Jongho Park)博士後研究人員特別寫出一個新演算法「GPCAL」,對資料校正和分析貢獻許多心力,才得到這張偏振影像。

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