繼 2019 年「事件視界望遠鏡」(Event Horizon Telescope, ETH) 發表全球第一張 M87 星系黑洞照片，引起全球天文學界以及愛好者的黑洞研究狂熱後。2021 年四月中 ETH 團隊再次發表最新黑洞影像，這次結合了全球十九個天文觀測臺資料，發表橫跨整個電磁波譜的黑洞運行影像。
本次公開的資料發表在《天文學物理期刊通訊》（The Astrophysical Journal Letters）。共同作者之一，隸屬日本國家天文台的助教秦 和弘 (Kazuhiro Hada) 表示：『我們很清楚前年的第一張黑洞照片是個歷史性的開端，但為了能夠更加理解黑洞運作的行為模式，必須針對照片拍攝當下的那段時間，透過觀察黑洞周圍所有電磁波譜的變化來證實我們先前的理論。』
這個位於 M87 星系核心的巨大黑洞，龐大引力及噴流可將粒子以光速噴射到極端遙遠的距離，而黑洞噴流所產生的輻射跨越了整個從無線電波、可見光到「伽瑪射線」(Gamma Ray) 的電磁波譜。透過觀測各種光譜的變化，可以理解整個黑洞的運行規律。
但由於黑洞運行會隨著時間改變，因此天文學家必須使用大量橫跨全球、且結合太空望遠鏡進行全時觀測，並結合每組望遠鏡的不同鏡頭，擷取全電磁波譜的影像資料，算是 ETH 團隊推動天文學史上最大規模的國際合作。
成果展現部分，ETH 製作一支影片，首先從 2019 年第一張黑洞照片開始，呈現 ETH 團隊坐落全球的 8 座電波望遠鏡幾年來所觀測的影像，其中三座是由台灣中央研究院與哈佛─史密松森天體物理中心 (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) 合資建造及操作。
接著，是展示位於太空的「錢卓拉 X 射線望遠鏡」(Chandra X-Ray Observatory，CXO) 拍攝的可見光、紫外線及 X 射線的波譜照片，最後再列出由位於美國亞利桑那州 (Arizona, U.S.) 的「超高能輻射成像望遠鏡陣列系統」(VERITAS)，以及太空中的「費米伽瑪射線太空望遠鏡」 (Fermi Gamma-ray Space Telescope) 拍攝的照片。
影片特別將各張圖片分列呈現，展示在同時段內〔從 2017 年 3 月到 4 月底〕，這個高達 65 億太陽質量、距離地球 5,500 萬光年的黑洞所有電磁波譜變化〔1 太陽質量＝2×10 的 30 次方公斤〕。
另一位共同作者加拿大麥基爾大學 (McGill University, Canada) 天文學家 Daryl Haggard 表示：『全世界有非常多研究團隊急於想透過這次公布的影像和數據資料，來驗證與他們原先計算的黑洞運作模型是否相符。而我們非常高興透過這次資料公開，幫助所有人更了解黑洞及噴流運作。』
這次觀測研究結合來自 32 個國家、近 200 個研究機構和資金，及 760 位研究人員。共同作者的馬來亞大學 (University of Malaya) 的天文學家 Juan Carlos Algaba 說：『這是一次全球天文學家為了追求科學攜手合作的完美案例。』
這次公布的資料，將可提供全世界科學家研究一些最難解的天體物理學難題，包括進一步驗證愛因斯坦 (Albert Einstein) 的《廣義相對論》(General relativity) 以及「宇宙射線」(Cosmic rays) 的特性。
宇宙射線可產生比全球最大型的強子對撞機還高幾百萬倍的能量，M87 黑洞噴流所產生的，可能就是全宇宙能量最強大的射線之一，科學家尚無法理解究竟在黑洞噴流中，粒子究竟是在什麼位置碰撞加速。
透過這次公布的伽瑪射線變化資料，可幫助科學家定位碰撞產生的位置，這項資料並推翻先前科學家推測，碰撞應是在事件視界附近產生的假設，至少從這次公布的資料來看並不符合，因此未來科學家將繼續比對新收集的資料，尋找粒子碰撞的確切位置。
M87 星系的黑洞全電磁波譜影片
轉載：TechNews 原文作者：Alan Chen
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