200位科學家串連全球8大天文台望遠鏡 《黑洞獵人》解開人類史上最大謎團

人人都聽過,在無垠的宇宙中存在著吞噬一切的神祕駭人黑洞,但如果從沒有人見過,黑洞真的存在嗎?會不會是錯誤的揣想?愛因斯坦雖然曾提出關於黑洞的理論,但連他自己也不確認黑洞真的存在,難道黑洞只是愛因斯坦虛構出來的數學方程式?

這個人類史上最偉大的謎團,終於在2019年4月得到解答。來自全球的200多位科學家,串連全球8座天文台望遠鏡,歷時10餘年籌劃,拍下了史上第一張黑洞照片,證明黑洞的存在。Discovery攝影團隊歷時2年全程跟拍,帶你一探科學家們尋找黑洞的過程,《黑洞獵人》將於4月10日星期五晚上9點,在Discovery頻道首播。

有史以來第一張黑洞照片,拍攝到的M87黑洞距離地球5500萬光年,質量是太陽的65億倍。(Discovery提供)

籌備10餘年、耗資5,000萬美元 只為一張黑洞照片

黑洞真的存在嗎?天文學家夏普多爾曼決定要一「看」究竟。但是在銀河系的中心,這個質量超過400萬個太陽的黑洞,距離地球2萬6千光年,實在是太遙遠了,小到就如同月球上的一顆橘子,要如何從地球看清楚?夏普多爾曼決心打造出一架跟地球一樣大的「事件視界望遠鏡」(EHT)。

在銀河系的中心,這個質量超過400萬個太陽的黑洞,距離地球2萬6千光年,實在是太遙遠了,小到就如同月球上的一顆橘子,如何才能從地球看清楚?(Discovery提供)

為了串聯起分散在世界各地,相距超過1萬公里遠,分散於西班牙、墨西哥、美國亞利桑那州、美國夏威夷州、智利、和南極洲的8座望遠鏡觀測站,夏普歷經10餘年的規劃,籌募5,000萬美元經費,集結200多名國際科學家的智慧,終於成功在2019年發布拍攝到有史以來第一張黑洞照片。

拍攝到的M87黑洞距離地球5,500萬光年,質量是太陽的65億倍。這個開創性的科學成果,開啟了一個嶄新的天文物理研究領域,從此改變人類觀察宇宙的方式。

花費200萬美金買時鐘?只容許1,000萬年有1秒誤差

為了使這8座望遠鏡同步連線,並精準記錄黑洞附近的無線電波,團隊必須花費200萬美金買一個時鐘。這可不是億萬富翁拿來炫耀收藏的名牌奢侈品,而是因為「事件視界望遠鏡」網絡規模實在太龐大,黑洞訊號到達每個望遠鏡的時間點都不同,加上地球自轉會造成位置不斷變化,所以必須出動世界上最精確的原子鐘-氫邁射時鐘,只容許1,000萬年出現1秒誤差。

此外,來自黑洞的電波訊號必須每一架望遠鏡都記錄到,然後資料要存入特製硬碟中,而天氣的好壞也是觀測的關鍵,因雲層可能會阻擋訊號,儀器也可能失靈,團隊必須同步連結世界8大價值百萬美元天文台,才有機會捕捉目標畫面,但只要有一個地方有雲, 就可能遮蔽黑洞的訊號,因此時間點的掌控至關重要。

「事件視界望遠鏡」網絡規模實在太龐大,黑洞訊號到達每個望遠鏡的時間點都不同,地球自轉也會造成位置不斷變化。(Discovery提供)

驗證愛因斯坦相對論,黑洞邊緣就是時光機

而觀察黑洞的事件視界時,其實是在觀察一個類似時光機的現象,就像是電影《回到未來》的汽車、哆拉A夢裡大雄的抽屜等,然而,在現實世界中,時光機真的存在嗎?愛因斯坦的廣義相對論就曾大膽推論,如果你在黑洞邊緣度過1到2個小時,再回到地球上可能已經過了1萬或100萬、甚至10億年。

透過科學家們的努力,讓大眾親眼目睹黑洞影像,黑洞本身是隱形的,強烈的重力會扭曲空間和時間,因此,黑洞邊界,也就是「事件視界」,它正是如假包換的時光機。此一發現也驗證了百年前愛因斯坦的推測。

歷經10餘年的規劃,籌募5,000萬美元經費,集結200多名國際科學家的智慧。(Discovery提供)

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