超大質量ブラックホール：天の川銀河の中心にあるいて座A*の最初の画像

ブラックホールは地球から約27,000光年離れています。 私たちの太陽系は天の川のらせん状の腕の1つにあり、それが私たちが銀河中心から遠く離れている理由です。 これを夜空で見ると、ブラックホールは月に座っているドーナツと同じ大きさのように見えます。

台北のアカデミア・シニカにある天文学・天体物理学研究所のEHTプロジェクト科学者ジェフリー・バウアー氏は声明のなかで、「リングのサイズがアインシュタインの一般相対性理論からの期待とどれほどよく一致しているかに驚いた」と述べた。

「これらの前例のない観測は、私たちの銀河（の中心）で何が起こっているかについての私たちの理解を大いに改善し、これらの巨大なブラックホールがそれらの周囲とどのように相互作用するかについての新しい洞察を提供します。」

ブラックホールを探す

天文学者がこの画像と発見をキャプチャして確認するのに5年かかりました。 以前、科学者たちは銀河の中心にあるいくつかの目に見えない巨大な物体を周回する星を観察していました。

Center forAstrophysicsの理論的天体物理学者であるRameshNarayan：「今、ブラックホールが近くのガスと光を飲み込み、底なしの火口に引き込んでいることがわかります。」 ハーバードとスミソニアン、声明の中で。 「この画像は、ブラックホールがどのように食い尽くされるかを理解するための数十年にわたる理論的研究を裏付けています。」

この発見は、イベントホライズン望遠鏡を構成する世界中の8つの異なる電波望遠鏡のネットワークで作業している80の機関からの300人以上の研究者によって可能になりました。

望遠鏡は、ブラックホールから光が逃げられない「事象の地平線」にちなんで名付けられました。 このグローバル望遠鏡ネットワークは、8つすべてがリンクされ、観測が並んでいる場合、基本的に単一の「地球サイズ」の仮想望遠鏡を構成します。

2つの画像は似ていますが、アークA*は​​M87*の1,000分の1です。

「2つの完全に異なるタイプの銀河と2つの非常に異なるブラックホールの塊がありますが、これらのブラックホールの端の近くでは、それらは驚くほど似ています」と、EHTサイエンスカウンシルの共同議長で理論天体物理学の教授であるセラマルコフは述べています。研究所。 アムステルダム大学の声明。

「これは、一般相対性理論がこれらのことを密接に支配していることを示しています。さらに遠くに見える違いは、ブラックホールを取り巻く材料の違いによるものであるに違いありません。」

写真を撮ることができません

天の川のブラックホールは地球に近いですが、写真を撮るのは困難でした。

「ブラックホールの近くのガスは、Sgr A*とM87*の両方の周りを同じ速度（ほぼ同じ光速）で移動しています」と、スチュワード天文台および大学天文学データ科学研究所のEHT科学者Chi-kwanChanは述べています。アリゾナの声明で言った。

「しかし、ガスが大きいM87 *を周回するのに数日から数週間かかる場合、はるかに小さいSgr A *では、わずか数分で軌道を完了します。これは、SgrA*周辺のガスの明るさとパターンが急速に変化していたことを意味します。 EHTのコラボレーションがそれを観察していたので、子犬が尻尾を速く追いかけている様子をはっきりと撮影しようとしているようなものです。」

天文学者の世界的なネットワークは、いて座A*の周りのガスの急速な動きを可能にするために新しい機器を開発しなければなりませんでした。 結果の画像は、チームが撮影したさまざまな画像の平均です。 カリフォルニア工科大学の研究者によると、射手座A *の画像をキャプチャすることは、ロサンゼルスのカメラでニューヨーク市の塩の粒の写真を撮るようなものでした。

「イベントホライズンテレスコープからのこの画像は、高山の望遠鏡から画像を撮るだけでは不十分です。これは、技術的に困難な望遠鏡観測と革新的な計算アルゴリズムの両方の産物です」と、ローゼンバーグの研究者であり、コンピューティングの助教授であるキャサリンボウマンは述べています。記者会見中のカリフォルニア工科大学での数学科学、電気工学、天文学。

各望遠鏡は、回折限界と呼ばれる最大限界、またはそれが見ることができる微細な特徴の最大数に押し上げられています。

「そしてそれは基本的に私たちがここで見ているレベルです」とジョンソンは記者会見で言いました。 「画像をより鮮明にするためには、望遠鏡を遠ざけるか、より高い周波数に移動する必要があるため、不明確です。」

洞察

2つの完全に異なるブラックホールの画像を取得することで、天文学者はそれらの類似点と相違点を判断し、銀河の形成と進化に寄与する可能性のある超大質量ブラックホールの周りでガスがどのように振る舞うかをよりよく理解できます。 ブラックホールはほとんどの銀河の中心にあり、それらのエンジンとして機能すると考えられています。

一方、EHTチームは望遠鏡のネットワークを拡張し、将来的にブラックホールのより素晴らしい画像や映画にさえつながる可能性のあるアップグレードを行うために取り組んでいます。

動いているブラックホールを捕らえることは、それが時間とともにどのように変化するか、そしてそれがブラックホールを周回するときにガスが何をするかを示すことができます。 10月にポスドク研究員としてカリフォルニア工科大学に加わる予定のBowmanとEHTのメンバーであるAntonioFuentesは、ブラックホールの画像をリンクしてこの動きを反映できるようにする方法を開発しています。

この「私たちの銀河の中心にある穏やかな巨人の最初の直接像」はほんの始まりに過ぎないと、EHTサイエンスカウンシルのメンバーであり、天文学と物理学の教授であり、アリゾナ大学の研究担当副学部長であるフェリアルオジルは述べています。 記者会見。

「このイメージは、私たちがグローバルな研究コミュニティとしての心を結集し、一見不可能で可能に見えるようにするときに達成できることの証です」と、国立科学財団のディレクターであるSithuramanPanchanathanは声明で述べています。 「言語、大陸、そして銀河でさえ、私たちがすべての共通の利益のために集まったときに人類が達成できることを妨げることはできません。」