作者：傅宇珩
2019年4月10日是有重大意義的日子，事件視界望遠鏡團隊（EHT）公布了人類史上第一張黑洞的照片，此次觀測計畫使用的 8 座電波望遠鏡，天文學家運用了特長基線干涉法技術，讓這 8 座望遠鏡能用 28 條基線互相連結成一體，同時觀測以提升解析力。而在這 8 台望遠鏡中，有 3 座是由台灣中研院支援運轉（SMA、ALMA 與 JCMT），表明台灣對此次研究的重大貢獻。這項成就不只是黑洞觀測史上的一大壯舉，也是這個黑洞所在的星系 M87 在天文史上添加一座里程碑，在此以回顧 M87 的過往觀測史來了解這條壯觀的路程！
梅西爾的觀測
M87 的編號來自梅希爾天體編號，查爾斯．梅西爾（Charles Messier）這位彗星獵人一開始在天空中看到許多一團模糊的雲狀天體，這些雲狀天體會影響他觀測彗星，而這些天體和彗星最大的差別就在於前者不會動。為了幫助天文學家區分天空中常駐居民及短暫過客，他製作了《梅西爾星團星雲表》，標明了 1 到 103 個梅西爾所觀測到的天體，而 M87 便是梅西爾所編號的第 87 個天體，梅西爾當初可能也沒有料到自己的彗星干擾者名單，反被後世當成深空天體關注表持續引用吧！
M87的外觀沒有明顯塵埃帶，是典型的橢圓星系，質量是銀河系的數百倍以上。
M87的噴流
M87 最廣為人知的特徵就是有很明顯的噴流。西元 1918 年，希伯．柯蒂斯（Heber Curtis）是史上第一位觀測到 M87 噴流的人。西元 1966 年，赫頓．阿普（Halton Arp）發現了第二條噴流，此噴流和第一條指向相反的方向，雖然沒那麼明顯，但由於其獨特的噴流，赫頓．阿普在其所著的奇特星系目錄中將 M87 列為第 152 名 。
M87 的噴流自 M87 核心向外延伸至少達 1500 秒差距（5000光年），是超大質量黑洞所噴發出來的物質。噴流詳細的形成機制目前仍未有定論，但一般認為與黑洞吸積盤上的磁場有關。在噴流的中心大約 1.6 秒差距（5.2光年）的區域，磁力線們在黑洞吞噬氣體的過程中被引導成螺旋狀，物質則沿著磁力線的方向向外噴出形成葉瓣型延展的兩片噴流，達77000秒差距（25萬光年）之遠。
Markarian's Chain（瑪卡萊恩鏈）
在觀測 M87 時，你會在旁邊看到它的在旁邊排排站，這是一條由8個星系所組成的曲線，也是組成室女座星團的一部分 —— 瑪卡萊恩鏈。
梅希爾於 1781 年首次發現了兩個星系 M84 和 M86。威廉．赫歇爾發現了鏈中其他星系，現在主要通過其目錄號在約翰．路易斯．埃米爾．德雷爾（John Louis Emil Dreyer）的《新總目錄 NGC》中被人們所熟知。最後被天體物理學家班傑明．瑪卡萊恩命名。
M87 的黑洞
在西元 2019 年 4 月 10 日時，發表人類史上第一張「黑洞剪影」照片，與地球一樣大的虛擬洲際望遠鏡拍下了位於 M87 星系中心的超大質量黑洞。這次成就有兩大重要意義：第一，科學家首次以「直接證據」證明黑洞存在；第二，愛因斯坦的相對論的科學地位繼續屹立不搖。
這個超大質量黑洞位於 M87 星系中心，與地球相距 5,500 萬光年，質量約為太陽的 65 億倍。依理論模擬結果，一般黑洞陰影部分的大小，大約會是其事件視界的 2.5 倍大。M87 星系中心超大質量黑洞的陰影，估算相當於 300 AU 左右。此外，從影像中南北向亮度不對稱的現象，與理論模擬結果相互比較後，這些研究學者確認黑洞周圍的氣體以非常快的速度運動中，且黑洞相對於地球是以順時鐘方向旋轉，才會讓比較亮的部分位在偏南的方向。這個觀測證實了M87星系中心的確有個旋轉中的超大質量黑洞，也讓許多人都更期待人類之後對黑洞探索的成果了。
同系列其他文章：
黑洞
同期社刊其他文章：
The night the star fell—獅子座流星雨
好意卻成光害的星鏈計畫
獵戶星雲之美
行星組曲 Part.2— 輕盈的飛行 進入歡樂的殿堂
留言
張貼留言