專欄
中研院團隊克服萬難，揭開未知黑洞的謎
科學界探尋黑洞不曾停止，2017年，人類拍到第一張M87黑洞的照片震撼了科學界，一年後由台灣中研院主導的格陵蘭望遠鏡，再次拍攝到M87黑洞的照片，也發現了更多值得研究的題材。中研院天文所今年首度公開這張照片，同時也宣布未來將持續揭開黑洞神祕的面紗！
中研院首度公開照片 揭開黑洞神祕面紗
中研院天文所的會議室坐滿了天文迷，各個年齡層、各種國籍，他們都是為了黑洞的最新影像而來。
2017年這張M87黑洞照片驚動了全世界，這是人類第一次看見黑洞。（圖／獨立特派員）
中研院天文所博士後研究紀伯特表示，2017年黑洞的尺寸是40μas，2018年黑洞的尺寸也有40μas，所以總相對論仍然是正確的。再次看見黑洞，發現它的尺寸沒有改變，但周圍的亮點逆時針旋轉大約30度。
中研院天文所研究員陳明堂說：「這兩年影像比較起來發現，這電漿體實際上是會轉的、會移動的，它是一個動力系統，這很有趣。」科學家談起黑洞，眼神總是閃閃發光，這個科幻電影反覆出現的題材，也是科學家們追逐的對象。
黑洞會吞噬萬物、與地球存在時間差，這些科幻電影的情節，都是科學真實的研究成果。人類只能以照片一窺黑洞的真實面貌，而之所以選擇M87黑洞拍攝，是因為它夠大、質量是太陽的一百萬倍以上，不過成因至今還是個謎。
集結全世界天文高手！黑洞是如何拍到的？
看似甜甜圈的謎樣黑洞，距離地球5500萬光年，相當於5500個銀河系。那麼遠的距離，要拍到黑洞，並非只靠中研院一座望遠鏡，而是集合了全世界的天文高手合作的EHT事件視界望遠鏡。
中研院天文所研究員陳明堂說：「EHT全名是 Event Horizon Telescope，它是一個用全世界不同國家、不同地區、不同單位的電波望遠鏡去組成的。」EHT在全球有11座望遠鏡，這次拍攝M87黑洞，有夏威夷、智利、墨西哥、西班牙、南極及格陵蘭，一共9座望遠鏡合作，每個點就是一個望遠鏡正在收集光線，有越多的點，代表同時間有越多收集光線的部分，所以效率會變高。
其中夏威夷、智利及格陵蘭望遠鏡，台灣都有參與，格陵蘭望遠鏡更是第一次加入EHT觀測。（圖／獨立特派員）
9座望遠鏡連線，模擬出跟地球一樣大的望遠鏡，而這些望遠鏡跟光學望遠鏡不同，它們其實是天線，收的是無線電波。（圖／獨立特派員）
中研院天文所技師韓之強說：「無線電波的訊號需要經過後段的處理，即使解譯出來的訊號，也對科學家沒有用，一般人沒有辦法直接判斷出來是什麼。要經過後面的運算，把它變成我們看到的黑洞影像。」要把無線電波變成影像，每秒鐘4張藍光光碟的資料量，大到無法用網路傳輸，光是運送硬碟就得花大半年，在超級電腦中組合起來，至少需要6個月去執行。
觀測工作艱難 一張黑洞照片要花五年分析？
大量資料透過校準團隊、分析團隊的作業，花了5年才產出黑洞照片，目前還有兩百多位科學家，正在研究背後的數據資訊。來自日本的研究員松下聰樹，來台已經20年。為了看見黑洞，從日本跑到夏威夷蓋望遠鏡，之後還去了智利，2010年加入格陵蘭計畫，跟著中研院團隊花了8年，把望遠鏡搬去北極！為了適應極地氣候，望遠鏡必須重新設計、改裝，先在美國組裝試驗，再長途跋涉運到格陵蘭。
2018年，格陵蘭望遠鏡終於完工，建造完成5個月後，正式加入EHT的觀測任務。雖然可以遠端操作，工作人員每年還是要去兩次格陵蘭維護望遠鏡。在北極工作，第一件要克服的困難就是氣候，攝氏零下42度低溫之外，每年10月到3月還有沙塵暴，就連每年3到4個月的永夜，也是困難之一。
艱難的觀測工作，不只有男性參與，格陵蘭望遠鏡計畫，也有幾位女性。這群追逐黑洞的科學家，夢想不止於此，他們還要把這座望遠鏡，搬上格陵蘭的冰原峰頂。
要登上3200公尺的峰頂，得靠這種大型雪橇，載著拆解後的望遠鏡在冰原上慢慢前進。（圖／陳明堂）
送到峰頂需要兩年的時間，再經過一年組裝調校，預計2028年開始觀測，到時候望遠鏡從北極的高點，就可以更清楚觀測到黑洞的光子環。中研院天文所研究員陳明堂表示，從光子環的形狀可以直接去探討，黑洞的自轉是在時空裡面的自轉，且它會拉著空間、拉著時間在轉動。
科學家們費盡千辛萬苦追逐黑洞，也讓未來有了更多可能。格陵蘭望遠鏡花了8年建置、5年觀測，這群科學家克服萬難，終於一窺5500萬光年外的黑洞，他們還要再花5年往峰頂前進，更進一步揭開未知黑洞世界的謎。
林珍汝 / 採訪報導賴振元 / 攝影
黃郁婷/編輯
