全球首张银河系中心超级黑洞影像曝光 中大成港唯一参与研究院校

天文学家致力一窥银河系中心的奥秘。国际合作计划「事件视界望远镜（The Event Horizon Telescope），简称 EHT」公布全球首张银河系中心─人马座A*（Sgr A*）的影像，直接证明这个距离地球约2万6千光年及4百万倍太阳质量的天体是个超大质量的黑洞。中大为香港唯一参与是次研究的院校，有两名师生参与。

中大物理系讲师梁宝建与美国亚利桑那大学教授陈志均合作，研究及计算黑洞附近气体的运动，以及气体流入黑洞的确切机制。梁宝建表示，从科学发展的角度来说，Sgr A*这个最接近地球的超大质量黑洞，为他们提供了一个天然的实验室，有助进一步研究相对论、气体运动、等离子物理和黑洞吸积理论。另一方面，黑洞的影像为人类探索宇宙带来无限的想像空间，「随著科技和天文学的进步，我们终于可以一窥宇宙中最极端的环境─黑洞附近的空间。」

黑洞是一种密度非常高的天体。根据爱因斯坦的重力理论，当物质集中在一个非常小的范围，其重力强大到连光都无法逃脱，当中黑洞的边界被称为「事件视界（Event Horizon）」。虽然科学界掌握了银河系中心黑洞存在的间接证据，却一直未能直接观察该黑洞。

中大物理系讲师梁宝建（右上）及中大物理系本科生陈天诺（下）

中大表示，EHT集结全球超过300位研究员和工程师，是首个以获取黑洞影像为目标的计划。是次公布的Sgr A*影像是团队继2019年公布的M87星系黑洞影像后的全球第二张黑洞影像。这些影像其实是黑洞的「剪影」。黑洞四周的气体因为受黑洞吸引，而绕著黑洞打转，当气体愈靠近黑洞，其运动速度加快，并产生高达数十亿度高温，在黑洞附近发出辐射，形成影像中可见的光环。

要从地球直接观察远在2万6千光年之外的Sgr A*，有如从地球观察月球上的一个苹果。因此计划其中一项困难是所使用的望远镜需要配备极高的解像度，以获取清晰的影像。2017年，EHT利用了分布在世界各地的8台射电望远镜，组成网络来模拟一台有如「地球一样大」的望远镜去观测银河系中心。每一台射电望远镜都同时收集并记录来自于Sgr A*附近的电波讯号，其后利用超级电脑整合数据，合成出Sgr A*的事件视界影像。数据整合的过程涉及复杂的物理学知识和统计学分析，经过5年的研究和分析，EHT团队终于完成了全球首张银河系中心黑洞的影像。

参加中大暑期本科生研究交流计划（SURE）的学生陈天诺补充，在研究过程中，他们利用超级电脑模拟气体在黑洞附近的运动，研究气体朝著黑洞落下的不同机制，数据有助团队建构在黑洞附近的气体运动模型。另外，他亦很高兴能够参与是次史无前例的研究，并与顶尖的科研人员合作共同解开黑洞之迷。

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