影》臺師大攜手中研院 揭秘M87星系中心黑洞影像

臺灣師範大學與中研院天文所參與事件視界望遠鏡（EHT）國際團隊成員合影。（臺師大提供）

臺灣師範大學與中研院天文所參與事件視界望遠鏡（EHT）國際團隊，透過分析2017年和2018年的觀測資料，首次呈現M87星系中心超大質量黑洞動態演變。這項開創性研究不僅確認黑洞旋轉方向，更深入解析黑洞周圍複雜的吸積環境，爲天文學界理解極端天體物理環境提供前所未有的視角。研究成果已刊登《天文與天文物理》期刊。

參與觀測的研究團隊除了來自臺師大與中研院，還包含美國伊利諾伊大學、荷蘭阿姆斯特丹大學等成員。

在觀測及研究成果上，團隊使用全新龐大黑洞影像資料庫，影像數量比之前多了12萬張以上，這些資料不僅印證2017年首次公開的黑洞影像，更提供黑洞環境前所未有的動態視角。

研究團隊發現，黑洞影像中類似甜甜圈的環狀結構，其最亮部分在2018年相較2017年逆時針偏移了30度，這一變化被解釋爲吸積盤內部湍流的自然結果。

研究團隊說明，這次觀測確認幾項重要發現，包含： 黑洞直徑約43微角秒，與65億倍太陽質量的理論預測高度吻合；黑洞旋轉軸指向遠離地球的方向； 吸積盤中的湍流可解釋影像亮區位置的變化；新的影像資料庫考慮了電子能量分佈和吸積盤轉動方向等複雜模型。

就科學意義方面，臺灣師範大學助理教授卜宏毅表示，這項研究展示通過觀測黑洞系統時間演化來拓展黑洞理論研究的新視野。研究團隊不僅擴大了影像資料庫，還首次納入更復雜的理論模型，爲理解黑洞極端環境提供了更精細的工具。

中研院天文及天文物理研究所博士後研究員紀柏特指出，這次研究促進了理論模擬的發展。部分模擬與觀測資料高度吻合，爲未來深入瞭解黑洞物理機制奠定了基礎。研究團隊通過比較觀測與理論模型，不斷推進對黑洞環境的科學認知。

論及未來展望，研究團隊已開始分析2021年和2022年的觀測資料，期望進一步深入瞭解M87黑洞周圍湍流流動的本質。阿姆斯特丹大學博士生萊昂·索薩潘塔·薩拉斯強調，未來研究將提供更強的統計約束，有望更全面地揭示黑洞周圍的複雜物理過程。