5個問答讓你簡單看懂黑洞是什麼？

圖片來源：陳明堂提供

在加入《黑洞捕手》這場宇宙大冒險之前，你可能會對黑洞攝影這個主題有許多疑問。這個篇章，可以滿足你的好奇。

Q1. 為什麼這次黑洞照片曝光，各界這麼轟動？黑洞不是早就被證實了嗎？我還看過很多照片呢！

A. 很多人模擬出黑洞的照片和動畫，讓許多人認為「黑洞的存在不是理所當然嗎？」。

然而，雖然有許多間接證據（比如重力波）讓科學家普遍認為黑洞存在，但直到2019年的4月10日，才出現了第一個證實黑洞存在的視覺證據。

Q2. 如果說，黑洞會把光吸進去，那黑洞照片中怎麼會有光環？

A. 黑洞照片中的一圈光環，並不是黑洞，而是黑洞周遭物質發出的電波。黑洞是質量極大的天體，光線靠近黑洞就會被吸進去，也因此黑洞本身不發出任何的光線。

不過，我們觀測的是黑洞鄰近的區域，四周的氣體因為受黑洞吸引，繞著黑洞打轉；氣體愈靠近黑洞，運動速度加快。

氣體之間互相撞擊、摩擦，會產生高熱放出能量。這些釋放出來的能量，一部分會被黑洞吸收，但也有一部分得以逃脫黑洞的引力。跑出來的能量中包含有電波的成分，天文學家可以觀測到逃逸出來的電波，得知黑洞的形狀結構。

Q3. 這麼多黑洞，要選哪一個來觀察？

A. 宇宙裡到處都有黑洞。但是那些從地球上看到的黑洞目標，必須夠大，而且不能離我們太遠。南天的人馬座A*，以及北天的M87*是現在可觀察的兩個目標。

Q4. 為什麼新聞都說，你們建造了「地球一樣大」的望遠鏡？

A. 如果要觀察愈遠的事物，就需要愈大孔徑的望遠鏡。我們這次拍攝到的黑洞M87*，距離地球5,500萬光年，根據推算，需要直徑8,000公里的望遠鏡，才能看清楚這個黑洞的模樣。

口徑8,000公里的望遠鏡！怎麼可能建造呢！其實，不用真的蓋這麼大的望遠鏡。科學家使用「特長基線干涉技術」，讓世界各地的望遠鏡同時觀測黑洞，並把各自觀測的數據加以整理，就可以達到跟建造「地球一樣大」的望遠鏡相同效果了。

Q5. 為什麼望遠鏡可以看到很遠的東西？

A. 人眼想要看清楚一樣事物，有兩個必要條件：光要夠強、光進入眼睛的角度要大。

比方說，你眼前有一個甜甜圈，就很容易看清楚甜甜圈的模樣。如果把燈關了，就會看不到。這就是光的必要。

再來，把甜甜圈移得離你愈來愈遠，你會發現它愈來愈小，小到變成一個點，再也無法辨識中間的洞洞了。

甜甜圈兩端反射出來的光進入眼睛時，彼此的夾角稱為「視角」。當某個事物太遠，就會導致視角太小，人眼就無法辨識該物體。

望遠鏡靠著凹凸透鏡的組合，達到放大、聚光功能，來加強上述兩個條件，讓人眼可以辨識遠方的物體。

【書籍資訊】
《黑洞捕手》
感謝《黑洞捕手》公益贈閱支持夥伴 散播科學與思辨的種子
中華紙漿、崇友實業、歐都納、遵程精密，立錡科技謝叔亮創辦人、吳錦麗女士、遠見天下文化教育基金會等。

出版日期：2020.03.31