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EHT再公布黑洞偏振光影像 有助分析磁場結構

2021-03-25 12:21中央社 記者吳欣紜台北25日電
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黑洞具強大重力可將物質吸入,但也有物質會被向外噴出形成噴流,天文學界認為磁場扮演重要角色,「事件視界望遠鏡(EHT)」公布黑洞偏振光影像,有利解析黑洞周圍磁場結構。

「事件視界望遠鏡(EHT)」計畫2017年成立,是由夏威夷的次毫米波陣列(簡稱SMA)、智利的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(簡稱ALMA)、格陵蘭望遠鏡等多個無線電波望遠鏡組成的全球網路,旨在擷取第一張黑洞剪影的圖像。

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繼拍攝到人類史上首張黑洞照片後,事件視界望遠鏡近日公布M87星系偏振光影像,有助於科學家分析黑洞周圍磁場。

中央研究院天文及天文物理研究所博士後研究人員朴鍾浩今天在記者會中指出,在黑洞的周圍,物質不但可能被吸引,也有可能被向外噴出形成細直明亮的「噴流」,而噴流的速度相當快、接近光速,且帶有巨大能量,甚至達到數百億太陽發出的能量。

朴鍾浩指出,天文學界普遍認定磁場在黑洞產生的噴流機制中扮演非常重要的角色,因為磁場在宇宙中幾乎無處不在,磁場也可以製造出劇烈能量釋放事件,例如太陽表面就有複雜磁場結構,可能發生太陽閃焰事件等。

為了瞭解黑洞周圍的磁場結構分布,天文學家透過星體的偏振光來反推磁場結構。朴鍾浩解釋,光是一種傳遞電磁波震盪的波,若各方向的震盪都相等,稱為非偏振光,若震盪方向有個特定偏好的方向就稱為偏振光,像是燈泡就屬非偏振光,手機螢幕發出的光則是偏振光。

朴鍾浩指出,利用類似偏振片的原理觀測黑洞,EHT結合所有分析,發現黑洞影像中各點的主要偏振方向是順著光環的方向,因此可以藉由偏振光的觀測推論出黑洞周圍磁場分布情形,也就是垂直於偏振方向。

中山大學物理系助理教授郭政育則表示,過去拍到的黑洞影像,僅能告訴人類黑洞的存在,而無法了解黑洞的物理機制,偏振光對黑洞研究相當重要,透過偏振光的觀測可以理解黑洞附近的磁場分布及強度,理解黑洞怎麼吞噬物體及造成噴流。

郭政育提到,這次有了偏振光的影像,至少可以掌握黑洞實際情況、暸解黑洞吞噬物體的速率有多快,對於其他黑洞也可以有更深入了解。

郭政育也說,EHT的偏振光小組約有30名成員,台灣有2人長期參與並且負責撰寫論文,朴鍾浩為此研究更發展新的演算法軟體,有助於這次偏振光的研究。

中研院表示,此研究成果已於24日發表於國際期刊「天文物理期刊通訊」(The Astrophysical JournalLetters)。

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