臺師大、中研院參與的國際團隊,經由2017及2018年的觀測結果,更深入了解M87黑洞,證實黑洞是朝著遠離地球的視線方向旋轉,並透過吸積盤中的湍流,解釋黑洞環狀結構最亮部分的偏移,為黑洞研究開啟新的篇章。
「事件視界望遠鏡(EHT)」團隊根據2017年的觀測,於2019年發布人類史上首張黑洞影像,之後持續深入研究,於近期的「天文與天文物理」期刊中發表最新成果,對黑洞環境複雜動力學方面建立了重要的里程碑。
參與EHT團隊的中央研究院天文所博士後研究員紀柏特(Britton Jeter)、研究員松下聰樹(Satoki Matsushita)及臺灣師範大學物理系助理教授卜宏毅等人23日召開記者會,說明這項成果。
卜宏毅在過去2年半中,負責協調團隊,他解釋,黑洞周圍吸積環境是動態又混沌的。2017年和2018年的觀測所帶來獨立的測量,讓科學家從全新的視角,更深入地「約束」黑洞周邊的環境。這項研究展示了如何通過觀測黑洞系統的時間演化,為黑洞理論研究開闢全新的視野。
2018年的觀測確認了2017年首次捕捉到的明亮環狀結構,其直徑約為43微角秒,這與質量為65億倍太陽質量黑洞影像的理論預測一致。值得注意的是,環中最亮區域相較2017年逆時針偏移了30度。
團隊最新研究發現,亮區位置的偏移是黑洞吸積盤湍流的自然結果。這與對2017年觀測資料的理論解釋中,預測最亮區域可能會以逆時針方向偏移一致。
另外,團隊發現黑洞影像環狀結構最亮的部分仍然位於下方,進一步強化了2017年觀測中黑洞方向的解釋,黑洞的旋轉軸指向遠離地球。
臺師大補充說明,EHT聯盟由13個主要機構組成,包括中研院天文所、芝加哥大學、東亞天文台、法蘭克福歌德大學、馬克斯普朗克電波天文研究所、麻省理工學院海斯塔克天文台、日本國立天文台等。