先週、5 月 12 日木曜日、イベント ホライズン テレスコープ コラボレーションは、射手座 A* (Sgr A*) の初めての画像を明らかにしました。
この驚くべき画像は、銀河 M87 の中心にあるブラック ホールである M87* を示す、まさに最初のブラック ホールの画像から 3 年後にもたらされました。 2 つのブラック ホールの違いにもかかわらず、2 つの画像は似ています。太陽の 400 万倍の質量を持ついて座 A* は、M87* の 1000 分の 1 の質量です。地球から月の表面にあるドーナツを探すことを想像してみてください。それは、いて座 A* が占める空の面積です。
この画像は、いて座 A* が実際に超大質量ブラック ホールであることを示す、これまでで最も説得力のある証拠でもあります。
画像は何を示していますか?
技術的には、ブラック ホール自体の写真を撮ることはできません。結局のところ、要点は、光が逃げることができないということです。この写真の輝くオレンジ色のリングは、いて座 A* を取り囲む物質を示しており、中央の「影」はブラック ホール自体を示しています。
ブラック ホールには非常に強い引力があり、近くにあるガスや塵を引きずり込んで、その周りの軌道に乗せます。この物質がほぼ光速で内側に渦を巻くと、摩擦によって加熱され、電波の形でエネルギーを放出します。無線周波数を検出するイベント ホライズン テレスコープはこれを拾い上げ、ブラック ホールの周りの明るいハローとして記録します。
最終的な画像は、いくつかの個々のショットを平均化した結果です。
射手座 A* はどこにありますか?
射手座 A* は、私たちの銀河系である天の川の中心にあります。地球からは射手座にあり、26,000 光年以上離れています。
イベント ホライズン テレスコープはどのように機能しますか?
イベント ホライズン テレスコープは、「地球サイズの望遠鏡」および「仮想望遠鏡」と呼ばれることがよくあります。しかし、これは正確には何を意味するのでしょうか?
天文学では、望遠鏡は大きければ大きいほどよい。 60mm レンズを備えたアマチュア望遠鏡では、月の表面や木星や土星さえもまともに見ることができますが、ハッブル宇宙望遠鏡の 2.4m 鏡は、星雲や銀河の素晴らしい画像を生成します。一方、新しく打ち上げられたジェイムズ ウェッブ宇宙望遠鏡の鏡の直径は 6.5 m で、近々地球に設置される超大型望遠鏡の主鏡は直径 39 m です。
ハッブル、ジェームズ ウェッブ、ELT はいずれもエンジニアリングの素晴らしい偉業ですが、それらの鏡はイベント ホライズン望遠鏡とは比較にならないものです。世界中の 11 の望遠鏡をリンクすることにより、EHT は地球サイズの鏡を備えた 1 つの望遠鏡を効果的に作成できます。
この仮想望遠鏡は非常に強力です。ミュンヘンのビア ガーデンに座って、ニューヨークのビール グラスの泡を見るようなものです。
「地球が回転している間、すべての望遠鏡は同じ天体を数時間観測します。」ミュンヘン近くのヨーロッパ南天天文台本部での記者会見で、トーマス P クリッヒバウムは説明しました。「各望遠鏡で、データはハードディスクに記録され、正確に正確な原子時計によって時間タグが付けられています。観察後、データは処理センターに送られ、スーパーコンピューターで結合されます。
「多くの非常に複雑なデータ分析ステップの後、これにより、電波源の高解像度画像が得られます。」
M87* の撮影後、なぜこんなに時間がかかったのですか?
両方のブラック ホールの写真の観測はすべて 2017 年に行われたため、一般の人々が画像を見ることができるようになるまでに最大 5 年かかるというのは奇妙に思えます。
これは、EHT を通して観察することは、庭の反射望遠鏡を通して見ることとは異なるためです。返されるのは、画像になる前に分析および処理する必要がある大量のデータです。
いて座 A* の画像は、M87* の画像よりも作成がさらに困難でした。 「ブラック ホールの近くのガスは、いて座 A* と M87* の両方の周りをほぼ光速と同じ速度で移動します」と、米国アリゾナ大学の EHT 科学者である Chi-kwan Chan 氏は述べています。 /P>
「しかし、ガスがより大きな M87* を周回するのに数日から数週間かかるのに対し、はるかに小さな Sgr A* では、軌道をわずか数分で完了します。これは、Sgr A* の周りのガスの明るさとパターンが EHT コラボレーションとして急速に変化していたことを意味します。子犬がしっぽをすばやく追いかけている様子を鮮明に写真に撮ろうとするようなものです。」
この画像はブラック ホールの科学について何を教えてくれますか?
「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予測と非常によく一致したことに、私たちは驚いた」と、台北中央研究院の天文学および天体物理学研究所の EHT プロジェクト科学者 Geoffrey Bower 氏は述べた。私たちの銀河系のまさに中心で何が起こっているかを理解し、これらの巨大なブラック ホールが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 ホールは、一般相対性理論が説明できる極限を表しており、将来的には、EHT は理論が崩壊するポイントを探し出す予定です。
なぜ Sgr A* と呼ばれているのですか?
それが最初に発見されたとき、天文学者は私たちの銀河系の中心で謎の電波信号を生成しているものを知りませんでした.そのため、射手座にあることから、電波源は射手座 A と名付けられました。
その後の観測により、射手座 A は実際には 3 つの構成要素で構成されていることが示されました。その中で最も注目に値するのは、中心にある明るくコンパクトな天体です。 1974 年にブルース・バリックと共にこの特定の天体を発見したロバート・ブラウンは、全体として射手座 A と区別するために射手座 A* と名付けました。
発見が刺激的だったので、ブラウンはその名前を選んだと言われています。記号「*」は、「励起された」状態の原子を表す物理学の既存の表記法です.
EHT の将来は?
EHT は、重要な技術的アップグレードの過程にあります。 2022 年 3 月の観測には、これまで以上に多くの電波望遠鏡が含まれており、今後のリリースにはブラック ホールの動画が含まれる可能性もあります。
天の川銀河の中心に超大質量ブラック ホールがあるのはなぜですか?
既知のほとんどすべての大きな銀河の中心には超大質量ブラック ホールがありますが、銀河がブラック ホールの種の周りに形成されたのか、銀河の中心が崩壊してブラック ホールになったのかはまだわかっていません。超大質量ブラック ホールの存在は、いまだに謎のままです。初期の宇宙でさえ、どうやってこれほど巨大なサイズに成長したのでしょうか?
いずれにせよ、心配する必要はありません。すぐに Sgr A* に巻き込まれることはありません。ブラックホールは物質そのものを「食べる」わけではありません。質量が大きいだけなので、重力が特に強いのです。ブラック ホールが同じ質量を持つ他の天体に置き換えられたとしても、銀河系の中心の周りを同じように周回するでしょう。
ブラック ホールの詳細:
- 真実ではない 7 つのブラック ホールの「事実」
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