中央研究院天文及天文物理研究所與數個國際研究團隊合作，使用新的毫米波段觀測成功獲得影像，首度證實星系中心超大質量黑洞附近的吸積流與噴流起源間的聯繫，研究成果於今（2023）年4月發表在國際頂尖期刊《自然》（Nature）上。

為了觀測黑洞，全球電波望遠鏡成立兩個國際合作計畫，由分布各地的望遠鏡連線，構成和地球一樣大的虛擬望遠鏡，包括「事件視界望遠鏡」（Event Horizon Telescope，簡稱EHT）及「全球毫米波特長基線陣列」（Global mm-VLBI Array，簡稱GMVA），分別以不同的波長頻段觀測。EHT用1.3毫米波長觀測取得黑洞的陰影影像，而GMVA則使用3.5毫米波長觀測，重點在於捕捉黑洞附近的吸積和噴流性質。

此次黑洞吸積流及噴流成像則是2018年阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列望遠鏡（ALMA）與格陵蘭望遠鏡（GLT）加入GMVA全球連線觀測的成果。由於加入這二座望遠鏡，使得跨洲望遠鏡連線分辨率和靈敏度提高，首度能在3.5毫米波長下對M87星系中心的環狀結構成像，強化了GMVA計畫的成像能力。

中研院天文所副研究員暨論文通訊作者淺田圭一表示，由於GLT和ALMA加入GMVA的3.5毫米觀測，與EHT的結果相比，我們有足夠的角分辨率，能解析出核心周圍更厚更大的環，這主要與M87超大質量黑洞周圍的吸積流有關。

中德馬普伙伴小組（Max Planck Research Group at the Chinese Academy of Sciences）組長、現任中國科學院上海天文臺研究員路如森（Ru-Sen Lu）補充，這次以3.5毫米波長觀測之前看到的環，發現它變大變厚。這說明新的影像中看到落入黑洞的物質產生額外的輻射，可以讓我們對黑洞附近的物理過程有更完整的了解。

M87黑洞周圍發出的光是由高能電子和磁場間的相互作用產生，這種現象稱為同步輻射。國立臺灣師範大學卜宏毅助理教授解釋：利用數值模擬黑洞環境並建立黑洞系統輻射特徵的理論模型，我們確定了影像中的環狀結構與吸積流有關。日本國立天文臺的秦和弘助理教授補充提到，靠近黑洞內部區域發出的輻射比預期的要寬。或意味著不僅有氣體落入其中，也有風吹出來，導致黑洞周圍出現紊流和混沌。

東亞天文臺臺長賀曾樸院士表示，由臺灣主導的GLT和以臺灣為重要合作夥伴的ALMA，所提供的資料提高了觀測靈敏度和解析度，從而導致這個新發現。今年東亞天文臺的馬克斯威次毫米波望遠鏡（James Clerk Maxwell Telescope，簡稱JCMT）也已加入此陣列。以ALMA-GLT-JCMT創造出的金三角將成為全球VLBI陣列的基柱，未來計畫拍攝黑洞附近的影片，進而探索物質如何吸積到黑洞以，以及如何從黑洞附近噴發出來。

臺灣參與成員還包括國立臺灣師範大學、國立中山大學及國家中山科學研究院。【記者  鄒弘整理報導】