素人が新聞記事書いてみた

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国立天文台など、史上初!ブラックホール撮影、地球サイズの望遠鏡で

国際研究チーム「イベント・ホライズン・テレスコープ」に参加している国立天文台は10日、史上初めてブラックホールの撮影に成功したと発表した。

今回撮影されたのは、おとめ座銀河団のM87銀河の中心にある巨大ブラックホール。地球からの距離は約5500万光年(1光年は約9兆4600km)、質量は太陽の65億倍ほどと推定される。

情報元:史上初、ブラックホールの撮影に成功 ― 地球サイズの電波望遠鏡で、楕円銀河M87に潜む巨大ブラックホールに迫る - アルマ望遠鏡

 

「イベント・ホライズン・テレスコープ」には、世界13機関を中心に、200名以上の研究者が参加している。このため、今回の研究成果についての発表は、6か国(日本、米国、支那、台湾、ベルギー、チリ)で同時刻に行われた。

 

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ブラックホール(オレンジ色の光で囲まれた中央部分)を撮影した画像、出典:Event Horizon Telescope

 

ブラックホールとは、光さえ脱出することができない、極めて強い重力をもつ天体(宇宙空間にある物体)のことである。太陽の数倍~100億倍超の重さをもつ。

 

私たちが目で見ている物は、物体に反射した光である。ところが、ブラックホールは重力が大き過ぎるため光を反射しない。ブラックホール自体を見ることは不可能である。

ブラックホールの周囲にはガスがあり、光を出している。この光を見ることができれば、ブラックホールを見たのと同じことである。ブラックホールの部分は黒い穴に見える。ただし、これを実現させるためには、極めて高い解像度を持った望遠鏡が必要である。

 

「イベント・ホライズン・テレスコープ」は、超長基線電波干渉計(Very Long Baseline Interferometry)という仕組みを用いて、ブラックホールの観測を行った。

電波(電磁波のうち光より周波数が低いもの)の観測は、複数の施設で同時に行うと、施設の距離に相当する口径の望遠鏡で観測したのと同じ精度が得られる。

今回使用された望遠鏡は、APEX(チリ)、アルマ望遠鏡(チリ)、IRAM30m望遠鏡(スペイン)、ジェームズ・クラーク・マクスウェル望遠鏡(米国ハワイ)、アルフォンソ・セラノ大型ミリ波望遠鏡(メキシコ)、サブミリ波干渉計(米国ハワイ)、サブミリ波望遠鏡(米国アリゾナ)、南極点望遠鏡(南極)の8か所にあるもの。

仮想的に「地球サイズの望遠鏡」を作り出すことに成功した。解像度は20マイクロ秒角。人間の視力300万に相当し、月面に置いたゴルフボールが見えるほどだという。

 

「地球サイズの望遠鏡」によるブラックホールの観測は2017年4月に行われた。

得られたデータ量が膨大だったため、1枚の画像にまとめるまで2年近くの時間がかかった。データ処理は、米国のマサチューセッツ工科大学ヘイスタック観測所と、ドイツのマックスプランク電波天文学研究所が中心となって行った。

 

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カール・シュヴァルツシルト、出典:Wikipedia

 

最初にブラックホールの存在を主張したのは、ドイツのカール・シュヴァルツシルトだと言われている。アインシュタイン一般相対性理論を元に、1915年に発表した論文のなかにその存在が示唆されている。当時は「シュヴァルツシルト半径」と呼ばれていた。ブラックホール」という名称が一般化したのは1967年からである。

悲しいことに、シュヴァルツシルトは論文発表の4か月後に亡くなってしまう。

 

空想上の天体だったブラックホールの姿を、人類は100年以上かけて見ることに成功した。大袈裟と言われるかもしれないが、人類は進歩の階段をまた一歩上ったような気がする。

シュヴァルツシルトも喜んでいることだろう。

 

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