科學界知名的「突破獎基金會」(Breakthrough Prize)近日宣佈,2020年度的「基礎物理獎」頒發給「事件視界望遠鏡合作計畫」(The EHT Collaboration)的347 位成員,高達300萬美金的獎金由全員均分。本院天文及天文物理研究所是事件視界望遠鏡計畫重要成員,在347位獲獎者中有53位為本院天文所格陵蘭望遠鏡計畫現職或前任同事,比例超過15%,突顯出臺灣在此項成果中的分量。

EHT計畫團隊本次因獲取史上第一張黑洞影像而獲獎。評審團認為其成就意義非凡,首先,所有望遠鏡收到的訊號,須先藉由原子鐘精確計時以同步整合,進而形成相當於地球大小的一座虛擬望遠鏡,此時才有足夠的解析力看到黑洞。此外,這張M87星系中心超大黑洞的影像,後續還經過大量分析、特殊演算程式開發等新穎技術,最後才顯示出一圈亮環,標記著光在繞著黑洞旋轉的位置,亮環中的那塊暗黑,代表著即使是光也無法從中逃離的黑洞重力區,黑洞暗影,正與愛因斯坦廣義相對論的預測完美相符。

本院賀曾樸院士表示:「中央研究院天文及天文物理研究所成立之初,即策略性挑選電波天文學以及干涉技術深入發展,目的在於取得極高解析力,過程困難,極具挑戰,獲得前沿科學重大成果的機會。今天我們已看到了過去以為看不到的黑洞,這是臺灣在科學方面的大豐收。EHT計畫共有八座望遠鏡,臺灣和其中三座一直在合作,也就是次毫米波陣列望遠鏡、ALMA望遠鏡、及詹姆士克拉克麥斯威爾望遠鏡,臺灣還佈建了格陵蘭望遠鏡,並已取得下一個實驗計畫所需資料。」

陳明堂研究員從20年前開始加入次毫米波陣列望遠鏡建造,乃至後來參與ALMA望遠鏡計畫,以及建置格陵蘭望遠鏡。陳明堂對獲得此獎項表示:「和這麼棒的團隊共事並得到這項殊榮,兩件事情都讓我很榮幸。」

格陵蘭望遠鏡計畫科學家,浅田圭一(Asada Keiichi)副研究員表示:「1918年,人們發現了M87那裏有個『相對論性噴流』,100多年來天文物理學家持續探索噴流相關問題,如今我們已到了問題的『起源之地』,我們認為,這個噴流是大黑洞在M87星系中心存在的間接證據。」早期大多數天文學家都打算以觀測銀河中心黑洞為第一目標,但浅田博士很早就提議將M87黑洞納入觀測名單。浅田進一步說:「對於史上第一張的黑洞圖像是來自M87星系,我們很自豪,因為,相對於銀河系中心黑洞,中研院團隊對M87黑洞投注的研究更多。」

此外,由於格陵蘭望遠鏡的加入以及觀測儀器的進步,本院天文所駐夏威夷資深科學家包傑夫(Geoffrey Bower)表示:「這只是個開始,我們未來將利用格陵蘭望遠鏡使事件視界望遠鏡取得更清晰的黑洞影像,讓我們能對愛因斯坦的廣義相對論,做出更強而有力的驗證。」

 

本所獲獎成員照片及史上第一張黑洞影像。圖片來源:中央研究院天文及天文物理研究所 / 黃珞文 / EHT Collaboration

 

關於事件視界望遠鏡合作計畫(The Event Horizon Telescope Collaboration)

事件視界望遠鏡合作計畫致力於構建一座相當於地球大小的虛擬望遠鏡,以獲取史上最細緻的黑洞圖像。團隊成員有來自非洲,亞洲,歐洲,北美和南美200餘位研究學者。EHT在各國大量資金支持下,用新穎系統串連現有望遠鏡,創造了一種新型天文儀器,所具之高角解析力,前所未有。

參與 EHT 計畫的望遠鏡是:ALMA、APEX、IRAM 30米望遠鏡、IRAM NOEMA天文台(2018年加入)、詹姆士克拉克麥克斯威爾望遠鏡 (JCMT)、大型毫米波望遠鏡 (LMT)、次毫米波陣列望遠鏡 (SMA)、次毫米波望遠鏡 (SMT)、南極望遠鏡 (SPT),以及格陵蘭望遠鏡 (GLT,2018年加入)。

EHT聯盟由13個主要機構組成:中研院天文所、亞利桑那大學、芝加哥大學、東亞天文台、法蘭克福歌德大學、電波天文毫米波研究所、大型毫米望遠鏡、馬克斯普朗克電波天文研究所、麻省理工學院海斯塔克天文台、日本國立天文台、圓周理論物理研究所、拉堡德大學和史密松天文台。

關於突破獎(the Breakthrough Prize)

突破獎享有「科學界奧斯卡獎」之美譽,頒發給世界頂尖科學家,今年是第八度頒獎。給獎領域含:生命科學(每年最多4名)、基礎物理(每年1名)、數學(每年1名),每單一獎項獎金之金額為3百萬美金。此外,每年另針對青年物理及數學學者頒發物理新視野獎和數學新視野獎。獲獎者會出席電視轉播的頒獎典禮以慶祝科學成就並啟迪科學界明日之星。獲獎者也將獲邀參與演講與討論會。

突破獎由謝爾蓋•布林、普莉希拉•陳及馬克•祖克柏夫婦、馬化騰、尤里•米爾納及茱莉亞•米爾納夫婦、安妮•沃西基等贊助。每年得獎者是由前一屆突破獎得主組成的遴選委員決定。

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(天文及天文物理研究所)