4月10日晚間，中央研究院學術活動中心人聲鼎沸，他們全是為了人類史上首張超大質量的黑洞影像而來。這項堪稱21世紀最具突破性的科研成果之一，台灣的中研院也參與其中！
「天大的事。」作家龍應台昨晚（9日）在臉書專頁上，貼出一張黑洞的模擬影像，並直陳：難道沒有比誰配誰（選總統）、誰嗆誰更重要、更精彩的事了嗎？
有，而且，答案就在這張圖。
今晚（4月10日），台北市下起了細雨，中央研究院的學術活動中心，卻是人聲鼎沸。他們全為了晚上8點半開始的記者會而來，如此罕見的時間，是因為要與美國華盛頓、智利聖地牙哥、比利時布魯塞爾、日本東京，以及中國上海等五座城市同步連線。
「就天文物理學來說，這是空前的成就。」中研院院長廖俊智，一句話道破今晚記者會的重點。來自全球，超過60個學術單位、200多位科學家，共同參與的「事件視界望遠鏡國際合作計畫」（event horizon telescope，下稱EHT），第一波成果就在今晚揭曉。
台北時間9點7分一到，重頭戲來了。
人類史上首張超大質量黑洞影像發表
一張位在M87星系中心的黑洞影像，出現在投影幕上。「這是人類史上，第一張超大質量黑洞的影像！」廖俊智說。M87星系，屬於室女星系團，距離地球5500萬光年，是距離我們最近的活躍星系之一，質量約是太陽的65億倍。
過去，黑洞的真正樣貌，一直是個謎團。
2014年上映，克里斯多福・諾蘭（Christopher Nolan）執導，奪下奧斯卡最佳視覺效果的電影《星際效應》（Interstellar）片中，一閃而過的黑洞，準確度堪稱影史最高。背後其實是一組30人團隊，加上數以千計台電腦，工作一年的成果。
黑洞是宇宙中極度壓縮的物體，在極小區內含有極大質量。它的存在，會影響其周圍環境，使時空變形並加熱周圍物質而發光。廣義相對論預測，這種高熱物質，將「照亮」遭時空強烈扭曲的區域，導致「暗影」出現。
若將地球壓縮成一個黑洞，直徑只有17.4毫米，比一元硬幣還小；假使是太陽壓縮成黑洞，直徑則約5.84公里左右。
中研院天文及天文物理研究所副研究員淺田圭一解釋，沒有任何電磁波，可以逃脫黑洞的重力場，無法直接觀測黑洞。也因此想幫全暗的黑洞拍照，是相當艱難的任務。
有個方法，是找到一架口徑如地球大的望遠鏡，就有機會拍到黑洞外圍的渾沌狀態，稱為「事件視界」（event horizon）。這次的「事件視界望遠鏡」，便是以此命名。
只是，地球平均直徑1萬2742公里，要製造口徑這麼大的望遠鏡，有如天方夜譚。不過，若能集結分散在全球各地，放置在高海拔、大氣乾燥之處的望遠鏡（避免水氣干擾），就能組成特長基線干涉（VLBI），相當於口徑一個地球大的望遠鏡。
圖／中研院院長廖俊智（右四）與天文所團隊比出黑洞陰影的手勢。
2017年啟動全球觀測計畫，中研院也有貢獻
中研院天文所訪問學者井上允指出，共有8座望遠鏡加入2017年EHT觀測，隸屬中研院，自始即以M87黑洞為主要觀測目標的格陵蘭望遠鏡（GLT），也在2018年4月成為EHT的重要一員。
除了格陵蘭，中研院也參與了在夏威夷運轉的「次毫米波陣列望遠鏡」（JCMT）、東亞天文台的「詹姆士克拉克麥克斯威爾望遠鏡」，以及合作建造，位在智利的「阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列望遠鏡」（ALMA）。
研究人員讓EHT此次的8座望遠鏡，同時觀測黑洞的某個方位，組合、處理望遠鏡紀錄的信號，才能完成這次發表的圖像。但，由於黑洞是全暗的物體，因此無法拍攝黑洞本身，而是拍攝黑洞的「陰影」，間接證實黑洞的存在。
淺田指出，EHT在2017年4月觀測的7天期間內，都得到一致影像。後續經由4個團隊利用3種不同的方式計算影像，也得到一致結果。
這組「事件視界望遠鏡」的解析能力有多強？舉個例子，若你站在美國東岸，一眼看到美國西岸的一枚硬幣；或是當你身在紐約，卻能看見約4000公里遠的洛杉磯，一顆高爾夫球上的凹洞。「解析度達到前所未有的境界。」廖俊智解釋。
中研院天文所研究員、格陵蘭望遠鏡計畫執行負責人陳明堂，過去受訪時解釋，特長基線的觀測過程很複雜，研究人員拿到資料後，得先將所有台站的磁碟送到相關處理器中心（具專門用途的超級電腦），校正、成像。下一步，是確認影像的真實性，是否有鬼影子在影像裡，才可能開始談科學。
他強調，特別是要看黑洞陰影。因為這是前所未見的影像，研究人員會更小心，反覆檢查可能出錯的地方。
淺田總結此次成果的三大突破。第一，團隊真正揭開活躍星系中，超大質量黑洞的面紗；第二，提供了在探索極限條件下重力理論的新工具；最後，則是成為研究黑洞相關天文物理的先鋒。「台灣已經在本世紀重要的科學發現之一，占有一席之地。」廖俊智強調。
但，這只是初步成果。淺田解釋，為了得到更高的影像解析度，研究團隊必須在較短波長的波段進行觀測，預計從目前的1.3毫米，縮短至0.8，甚至0.4毫米。目前座落在海平面附近的格陵蘭望遠鏡，也正規劃移至峰頂，希望獲得解析度比現在高出10倍的影像。
身處浩瀚無垠的宇宙中，渺小的人類，正逐步揭開它的層層面紗。台灣，也是不可或缺的要角。
