發表日期：2015年12月4日

哈佛史密松天文物理中心（CfA）Michael Johnson表示：在這次以前，還沒有人能夠解析鄰近於事件視界的磁場，了解這些磁場是一項關鍵性的重要突破。這項發現於2015年12月4日刊登於Science期刊。

此項研究計畫由CfA/MIT的Shep Doeleman（MIT Haystack 天文臺助理臺長）擔任主持人，他表示：理論上預測這些磁場應該存在，但始終無法真的看到。這次因為我們取得的資料，數十年來紙上談兵的預測，藉實際觀測，證實了。

中央研究院天文及天文物理研究所前所長賀曾樸院士表示，中研院天文所研究團隊持續致力於相關研究，並參與令人興奮的觀測計畫。未來，天文所的格陵蘭望遠鏡（Greenland Telescope，簡稱為GLT）將為揭示更多黑洞環境的詳細結構發揮貢獻。四位天文所的格陵蘭望遠鏡計畫團隊成員也是這篇 Science 論文共同作者：淺田圭一助研究員、Geoffrey Bower資深研究天文學家、賀曾樸院士、井上允特聘研究員。

獲取這項成果所使用到的是「口徑大如地球」，名稱為「事件視界望遠鏡」的一個擬真式望遠鏡。它的原理是將全球很多電波望遠鏡連結在一起，以發揮出一座口徑大如地球的解析力，功能操作像一座單一望遠鏡一樣，英文為Event Horizon Telescope，簡稱：EHT。望遠鏡越大能提供的細節越多，當「事件視界望遠鏡」終極目標完成時，將提供達到15微角秒的解析力。(一角秒相當於1/3600度，15微角秒的角分辨力相當於看得見月球上的一顆高爾夫球。)

為什麼觀測黑洞非需要此等解析力？黑洞是宇宙中最緻密的物體，以銀河系中心的「人馬座A*」(Sagittarius A*)這個黑洞為例，它的體積比水星公轉軌道還小，而且人馬座A*又是在距離地球2萬5千光年遠的地方，把尺度大小換算成角秒的單位，在天空中看起來，就只剩10微角秒 (microarcsecond) 而已了，小得像一根針的針頭。還好黑洞強大的重力曲折了光、放大了事件視界，這結果讓黑洞的事件視界看起來有50微角秒一般大，此大小以「事件視界望遠鏡」來解析則游刃有餘。

這次事件視界望遠鏡的觀測波段是1.3mm。研究團隊測量的主題是，光受到多少程度的「線偏振」。

在地球上的你我身邊也有「線偏振」，譬如太陽光受反射，就有線偏振，這也是為什麼偏光太陽眼鏡能為人眼屏蔽光線以及減少眩光。以人馬座A*來說，偏振的光是由那些以磁場線為中心快速盤旋的電子所發射的。因此，鎖定這種偏振光，就能夠直接描繪出磁場結構。

人馬座A*被吸積盤環繞，吸積盤則由一圈呈盤狀繞黑洞運轉的物質所組成，規律運轉，團隊發現的是，在靠近黑洞的有些區域，磁場呈混亂狀，許多不規則的小圈圈，看來像似一坨坨糾結的義大利細麵。截然不同的是，其他區域則相對井然有序得多，那可能是噴流正蓄勢待發的區域。

發現還顯示出磁場波動週期相當短，大約15分鐘一次。

研究團隊之一的Michael Johnson表示，他們這次的發現再次證實了，銀河系中心區域遠比我們想像中的還更加活力四射，那裏到處都是活蹦亂跳的磁場。

EHT上述所取得的觀測結果一共動用位於地球上三個不同角落的天文儀器，夏威夷大島、美國亞利桑那州、美國加州。其中，兩座位於夏威夷毛納基峰上的望遠鏡，其中之一是由中研院天文所和史密松天文臺合作興建的"SMA次毫米波陣列"、另一座則是JCMT望遠鏡，現在是由賀曾樸院士擔任臺長的「東亞天文臺」負責該望遠鏡的運營。位在美國亞利桑那州的次毫米波望遠鏡英文名稱為"the Submillimeter Telescope"，位在美國加州的則是「CARMA望遠鏡」。 隨著EHT把世界各地更多望遠鏡納入成為EHT一員，取得資料日益增多，人類距離首度為黑洞事件視界成像的目標也將越來越近。

Shep Doeleman說，想要建造一座橫跨整個地球的望遠鏡，組成一支成員來自全球各地的科學家團隊，大概是唯一的辦法。隨著EHT團隊獲突破性成果，似乎，天文學一大「悖論」（paradox）獲解之日，也朝我們走近了一步－－「為什麼，黑洞那麼亮？」

（翻譯：黃珞文，審校：卜宏毅博士 ，更新：2018年1月26日）

原文新聞連結：https://www.cfa.harvard.edu/news/2015-28