觀測黑洞得諾獎 其中兩人竟是死對頭

2020諾貝爾物理學獎,由潘洛斯(左)、詹澤爾(中)以及蓋茲3名學者共享,他們揭開宇宙黑洞奧秘。(圖取自諾貝爾獎官網

2020年諾貝爾物理學獎(Nobel Prize in Physics)由英美德等3位學者共同分享,他們揭開銀河系黑洞奧秘,分別是英國學者潘洛斯(Roger Penrose)、德國天體物理學家詹澤爾(Reinhard Genzel)及美國天文學家蓋茲(Andrea Ghez)。其中潘洛斯做黑洞如何形成的理論,詹澤爾和蓋茲是做觀測。有趣的是,學者爆料指出詹澤爾和蓋茲兩人在觀測領域死對頭,68歲的詹澤爾是最早做黑洞觀測,卻被55歲的後起之秀蓋茲以較好的設備「超車」,兩人幾乎有點「王不見王」的味道

中央研究院天文及天文物理研究所特聘研究員朱有花表示,黑洞體積非常小、質量很高,但黑洞又看不到,因此就觀察黑洞外面公轉的星體,星體公轉時速度會快很多,依星體公轉速度、半徑,每年照相,看星星位置,發現軌道,再算出黑洞質量,是400萬倍太陽質量,離黑洞最近距離只有120倍地球到太陽距離,是非常小的距離,證明黑洞確實存在。

朱有花說,詹澤爾是最早開始觀測黑洞的先驅,他使用的是歐南天文臺8公尺望遠鏡,但這全歐的人都可以用;蓋茲資源比較多,在加州大學洛杉磯分校用10公尺Keck望遠鏡,聚焦更敏銳,量得更準確。

有人說去年天文研究得到物理獎,今年不會再是天文研究了吧?但朱有花認爲天文是物理之母,尤其詹澤爾和蓋茲是她看好了很久,天文界都認爲兩人得獎是實至名歸。十多年前朱有花在伊利諾大學任教時曾請詹澤爾來演講,詹澤爾微胖、人還不錯,對手下要求很嚴厲。

不過詹澤爾和蓋茲卻是死對頭,因爲提出黑洞最佳證據的是蓋茲,對學界泰斗詹澤爾來說情何以堪。黑洞圈很小,大都互相認識,學界開專題會議時兩人也都會來,但是並未合作

另一位得主潘洛斯,是已逝英國理論物理學家霍金的啓蒙恩師。臺大梁次震宇宙學講座教授陳丕燊不無遺憾地表示,電影《愛的萬物論》裡霍金會走進黑洞研究,就是受到潘洛斯的啓發,兩人還共同發表了奇點理論,霍金當時還是博士生。「這個獎如果早兩年給,潘洛斯和霍金應該共享!」

至於蓋茲得獎的那張圖片,銀河系中央的恆星靠近一個點圍繞,陳丕燊課堂上介紹黑洞一定會引用。陳丕燊說這不只是一張圖片,而是十幾年來連結恆星位置而繪成的軌跡,完全證明銀河系中央有一個超大黑洞。「400年來物理學已經發展出理論和實驗,但我認爲最美的地方就是兩者相輔相成!」