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天文研究之路

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臺灣的黑洞研究團隊

臺灣有些機構參與事件視界團隊合作

臺灣參與事件視界望遠鏡的機構包括中研院天文所、國立臺灣師範大學、國立中山大學及國家中山科學研究院,經費來自中研院、國科會長期支持,一同為提升臺灣國際能見度貢獻心力。許多中研院天文所的格陵蘭望遠鏡計畫團隊成員同時也在EHT裡完成了一些重要工作和貢獻,其中包括科學家或工程技術專家。台灣成員的貢獻涵蓋往遠鏡運作,觀測,理論,數據模型分析各分面。

臺灣對EHT的貢獻?

中研院天文所長期投入對黑洞的研究,參與EHT的觀測工作已經歷數年的時間。此次的EHT成果發表結果源自於全球 8 個觀測站實行觀測。其中包括我們在夏威夷運轉的「次毫米波陣列望遠鏡」、東亞天文台的「詹姆士克拉克麥克斯威爾望遠鏡 」(James Clerk Maxwell Telescope: 簡稱為 JCMT),還有國際一同合作建造,臺灣也參與其中的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列望遠鏡,“Atacama Large Millimeter Array”(ALMA,位於智利)。

另外的好消息是我們最新在北極建造的“格陵蘭望遠鏡”已經在 2018 加入 EHT的觀測。目前觀測資料正在處理當中。我們預期由於格陵蘭望遠鏡的加入,EHT 的解析能力將最多可以提高到10倍。 

持續探索未盡的謎題

隨著科學研究規模及難度提升,跨國合作已成天文觀測研究趨勢。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)。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,經費來自中研院、國科會長期支持,一同為提升臺灣國際能見度貢獻心力。

VLBI影像

M87噴流和黑洞陰影在毫米波段的VLBI影像

GMVA(3.5mm)

GMVA影像

用不同波長觀測的M87黑洞陰影影像,來自3.5毫米觀測的GMVA

EHT(1.3mm)

EHT影像

用不同波長觀測的M87黑洞陰影影像,使用1.3毫米觀測的EHT影像

臺灣重力波研究團隊

清大光電所用於研發LIGO鏡子鍍膜的離子束濺鍍系統

清大光電所用於研發LIGO鏡子鍍膜的離子

偵測重力波的關鍵技術

國立清華大學早於2010年就已經加入美國的雷射干涉儀重力波天文台(LIGO)團隊,並協助研發雷射干涉儀裡反射鏡子的多層干涉薄膜。雷射反射鏡是重力波探測器的「心臟」,而這個特殊的高靈敏度雷射反射鏡鍍膜,是偵測重力波的關鍵技術,由清大光電所自製的離子束濺鍍系統及熱擾動測試設備所研發而成,降低了熱擾動雜訊、提高重力波觀測儀的靈敏度,可以更快、更準確的捕捉到重力波。史上第一個被偵測到的重力波訊號便是透過這個鍍膜所達成。

目前,清大光電所的研發團隊,正以自行改良設計、訂製的「低溫機械損耗量測系統」,展開下一階段的低溫下重力波偵測器反射鏡研究。 

諾貝爾獎得主梶田隆章教授於2015年12月在清大舉辦的一場重力波研討會介紹KAGRA

諾貝爾獎得主梶田隆章教授於2015年12月在清大舉辦的一場重力波研討會介紹KAGRA

偵測重力波的關鍵技術

國立清華大學早於2010年就已經加入美國的雷射干涉儀重力波天文台(LIGO)團隊,並協助研發雷射干涉儀裡反射鏡子的多層干涉薄膜。雷射反射鏡是重力波探測器的「心臟」,而這個特殊的高靈敏度雷射反射鏡鍍膜,是偵測重力波的關鍵技術,由清大光電所自製的離子束濺鍍系統及熱擾動測試設備所研發而成,降低了熱擾動雜訊、提高重力波觀測儀的靈敏度,可以更快、更準確的捕捉到重力波。史上第一個被偵測到的重力波訊號便是透過這個鍍膜所達成。

目前,清大光電所的研發團隊,正以自行改良設計、訂製的「低溫機械損耗量測系統」,展開下一階段的低溫下重力波偵測器反射鏡研究。 

博物館剪影

主辦單位:

國立自然科學博物館

協辦單位:

中華民國國家科學及技術委員會·自然科學及永續研究推展中心—物理組·國立清華大學電機資訊學院光電工程研究所│理學院天文研究所│科技藝術研究中心·中央研究院天文及天文物理研究所·國立臺灣師範大學理學院天文與重力中心│音樂學系音樂科技跨域合作組·國立臺灣藝術大學聲響藝術實驗中心│科技藝術實驗中心·臺北市立天文科學教育館·豐興鋼鐵股份有限公司·康木祥工作室

展示地點:
第二特展室

展示日期:
2023.06.14 - 2024.04.21

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