M87星系影像變化 台師大、中研院團隊解密黑洞旋轉軸遠離地球

台师大物理系助理教授卜宏毅表示，黑洞吸引物质、快速旋转环绕，以电浆湍流的方式存在，黑洞本是一混沌的环境。记者林澔一／摄影

事件视界望远镜（EHT）团队于2017年观察M87黑洞，并发布人类历史上首张黑洞影像。本次研究EHT利用M87于2017、2018年的资料照片，发现黑洞周围为一动态的吸积流混沌环境，且能解释2017、2018年观测影像中黑洞环状结构的偏移原因；且团队也确立，黑洞喷流朝向地球，但旋转轴则指向远离地球的另一方。

EHT由来自亚洲、美洲、欧洲等逾400位研究学者参与，研究团队建构一相当于地球大小的虚拟望远镜，借此获得黑洞影像。国立台湾师范大学与中央研究院团队今召开记者会，说明最新的影像观测分析结果。

中研院天文所博士后研究员纪柏特表示，望远镜的解析度由观测频率乘以望远镜直径，虚拟望远镜由世界各地数个电波天文望远镜组成，以此组成接近地球大小的阵列，该EHT望远镜的解析度相当于从地球上能清楚看见置于月球的一个甜甜圈。

纪柏特谈到，根据观察指出，M87星系中心的黑洞距离地球约5500万光年，但以宇宙得尺度而言，距离地球算「非常近」。又黑洞强大的重力会使光线弯曲，周围炙热物质的光因而遭黑洞偏折，光无法进入的区域即是黑洞暗影。团队2017、2018进行两次观察，希望借由观察其物理机制，了解过去建立的模型是否正确。

台师大物理系助理教授卜宏毅表示，黑洞吸引物质、快速旋转环绕，以电浆湍流的方式存在，黑洞本是一混沌的环境，因此2017、2018两年影像显示，黑洞外围环状结构位置不一是吸积流的自然结果，不同时期观测则亮处不一。再者，本次也发现，黑洞一侧的喷流特别长且指向地球方向，但根据右手定理，黑洞的旋转轴则指向远离地球的另一侧，也证实了2017年观测时对黑洞方向的解释。

卜宏毅也指出，EHT团队的资料库约有18万张黑洞照片，提供多时刻影像分析，相信只要成果能累计多年，即能对吸积流系统有更深入的了解，本次研究只是起点，相信累积更多观测，能有助于理解更多不同的黑洞系统。

纪柏特则表示，先前EHT团队的理论小组为理解黑洞影像所建立的资料库，开发了大量的前沿模拟，本次则是第一次有机会根据更新的模拟来建立资料库，其中一些模拟与观测资料非常吻合，但另一些则不那么匹配，但观测与理论模型的比较能促进模拟中物理细节的进步，依旧非常期待未来的成果。