87年前、イベントホライズンテレスコープ（EHT）の科学界は、隣接する銀河MXNUMXで捕獲されたブラックホールの最初の写真で世界を驚かせました。 今、同じチームが初めて直接視覚的な証拠を示しました 私たちの銀河のブラックホールの最初の画像で、電波望遠鏡のグローバルネットワークからの観測を使用します。
この記事では、私たちの銀河のブラックホールの画像がどのように取得されたか、そしてそれがどのような影響を及ぼしているかを説明します。
銀河のブラックホールの画像をキャプチャします
これは射手座A*であり、絶えず変化する非常に変化しやすい放射線源です。 科学者たちは何年もの間アルゴリズムを使用して、まるで「映画」であるかのようにその進化を時間の経過とともに再構築してきましたが、 彼らは今成功し、静止画像をレンダリングしました.
アストロフィジカルジャーナルレターの特別版に掲載された一連の論文に加えて、イベントホライズンテレスコープ（EHT）コラボレーションチームは本日、世界中の一連の同時国際記者会見でマイルストーンを発表しました。
「これは、天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホール、いて座A*の最初の画像です。 これは太陽の4万倍の大きさです。 私たちはそれらの存在の最初の直接的な視覚的証拠を提供します」と、ドイツのミュンヘンにあるヨーロッパ南天天文台（ESO）の本部で講演した、ハーバード宇宙物理学者Aセンター研究員のサライサウンは述べました。
その結果は、その物体がブラックホールであるという圧倒的な証拠を提供し、ほとんどの銀河の中心にあると考えられているこれらの巨星の働きについての貴重な手がかりを提供しました。
発見に関与した300のセンターからの80人以上の科学者によると、巨大な穴は、私たちの太陽系以下の地域で、約4万の太陽質量を「重く」します。 私たちの惑星から27.000光年。 私たちの視点から見ると、それは空の月のドーナツの大きさです。
最初の視覚的証拠
この画像は、私たちの銀河の中心にある巨大な物体の待望の外観です。 科学者は見た 天の川の中心にある非常に大きくてコンパクトで目に見えない天体を周回する星。 これは、天体サッジA*がブラックホールであることを強く示唆しています。
ブラックホール自体は完全に暗いので見えませんが、それを取り巻く輝くガスは、明るいリング構造に囲まれた暗い中央領域（影と呼ばれる）という独特の特徴を示しています。 新しいビューは、ブラックホールの強力な重力によって曲げられた光をキャプチャします。
「リングのサイズがアインシュタインの一般相対性理論の予測と非常によく一致していることに驚いた」と、台北の中央研究院の天文学と天体物理学研究所のEHTプロジェクトの主任科学者であるジェフリーバウアーは述べた。 「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のかについての私たちの理解を大いに改善し、 巨大なブラックホールがそれらの環境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する"
そのような遠くの物体を観測するには、事実上または同等ではありますが、地球サイズの望遠鏡が必要になります。これがEHTで実現できることです。 チリ、米国、メキシコ、スペイン、南極にあるXNUMXつの電波望遠鏡で構成されています。 チリのアタカマ砂漠でヨーロッパ南天天文台（ESO）やその他の国際的なパートナーによって運営されている米国では、シエラネバダ山脈（グラナダ）のミリメトリック電波天文学研究所（IRAM）が際立っています。
EHTは、射手座A *を数晩連続して観察し、スチルカメラで長時間露光を使用するのと同様に、何時間もデータを収集しました。 EHTを構成する電波望遠鏡の中で、 30メートルの長さが観測で重要な役割を果たしました、最初の画像を取得できるようにします。
超長基線干渉法（レンズの代わりに数学演算を使用するVLBI）と呼ばれる手法により、すべての電波望遠鏡からの信号が組み合わされ、それらのデータがアルゴリズムとスーパーコンピューターによって処理されて、可能な限り最高の画像が再構築されます。
アンダルシーア天体物理学研究所（IAA-CSIC）の研究者であるThalia Traianou氏は、次のように付け加えています。「この技術により、ブラックホールや映画の新しい画像を取得できるようになります。」
XNUMXつの類似したブラックホール
87年に撮影された銀河M2019のブラックホールの画像に関して、科学者たちは、私たちの銀河のブラックホールにもかかわらず、XNUMXつのブラックホールが非常に似ていることに同意しています。 1000万光年離れたM87*よりも55倍以上小さく、質量も小さいです。。 巨星の質量は6.500億太陽、直径は9.000億キロメートルです。これは、海王星までの太陽系が入ることを意味します。
「XNUMXつの完全に異なるタイプの銀河とXNUMX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、驚くほど似ています」と、EHT科学委員会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。アムステルダム大学で。 これは、一般相対性理論がこれらの物体を近くで支配していること、そして私たちが遠くに見る違いはブラックホールを取り巻く物質の違いによるものであることを示しています。 »»
これは、バルセロナ大学宇宙論研究所の理論物理学者でICREA教授であるRoberto Emparanが、SMCスペインに次のように説明している方法です。「現時点では、87年のM2019*の画像と現在の画像はSgrA*からのものであり、ブラックホールのサイズに関係なく、 ブラックホールに最も近い環境は非常に似ています。 将来の観測はブラックホールを取り巻く物質の性質についてもっと教えてくれるでしょう、そして私たちはその物体が本当にアインシュタインの理論が予測したものなのか、それとももっとエキゾチックな「詐欺師」や「模倣者」なのかを知ることができるかもしれません。
バレンシア大学とCSICのハイブリッドセンターの理論物理学部とIFICの教授であるゴンサロJ.オルモと、マドリッドコンプルテンセ大学の理論物理学部の才能研究者であるディエゴルビエラガルシアは一致しています。 「この天体は今日天の川で観測された天体のXNUMX倍の大きさですが、私たちの「小さな」ブラックホールとの類似性は、これらの天体を説明する物理学の一般性を示しています」と彼らはSMCスペインに強調します。
ただし、今日の結果はM87*よりもはるかに困難です。 いて座A*の方が近いですが。 チームは、いて座A*の周りのガスの動きを説明するための洗練された新しいツールを開発する必要がありました。 M87 *はよりシンプルで安定したレンズですが、ほとんどすべての画像は同じように見えますが、SgrA*はそうではありません。
「ブラックホールの近くのガスは、いて座A*とM87*の近くで、同じ速度で、光とほぼ同じ速さで動いています」と、スチュワード天文台と天文学データ学部のEHT科学者Chi-kwanChanは説明しました。アリゾナでは、ガスが大きいM87 *を周回するのに数日から数週間かかりますが、はるかに小さい射手座A*は数分で軌道を完了します。」
「これは、いて座A *の周りのガスの明るさとパターンが、EHTが協力して観測するにつれて急速に変化していることを意味します。 子犬が尻尾をすばやく追いかけている様子をはっきりと把握しようとするようなものです。彼は続けた。
いて座A*ブラックホールの画像は、チームが抽出したさまざまな画像の平均であり、最終的に天の川の中心にある巨星を初めて明らかにしました。
この情報を使って、私たちの銀河のブラックホールで撮影された画像についてもっと知ることができることを願っています。