ブラックホール

ブラックホール。宇宙の謎に迫る。

ブラックホールって何?2019年のイベントホライゾンテレスコープの写真はなぜか?光を当てよう
イベント・ホライゾン・テレスコープ(EHT)プロジェクトの責任者が、世界で初めてブラックホールの画像と天の川の中心にあるブラックホールの画像を公開した後、多くの人が、まだ非常に複雑(謎)でありながら非常に重要なテーマについて、さらに理解しようとしているのです。

実際、科学者たちは、宇宙の根本的な性質を理解するための重要な秘密がブラックホールに隠されている可能性があると確信しています。実際、2020年のノーベル物理学賞が、この驚くべき超巨大天体に関する研究で3人の科学者(ロジャー・ペンローズ、ラインハルト・ゲンゼル、アンドレア・ゲザ博士)に授与されたのは偶然ではありません。

そこで、よくある質問にポイントごとに答えることで、自分でも少しずつ理解していこうと思います。

ブラックホールって何?

ブラックホールとは、実際には「穴」ではなく、非常に強力な引力のために、物質、星、光さえもすべて吸収してしまう空間の領域である。そのため、私たちには巨大な黒い塊のように見えるのです。

ブラックホールはすべて同じではなく、主に大きさに違いがあります。

ブラックホールは、太陽数百万個から数十億個分の質量を持つ比較的小さな天体ですが、その性質上、目に見えません。そのため、ブラックホールは、塵の雲や超高温ガスの渦によって、自らの活動を隠そうとします。しかし、このようなごまかしのゲームと、その主人公である重力吸収の過程で、ブラックホールは自らを明かしてしまうのである。

ブラックホールはどのようにしてできるのですか?

ブラックホールは通常、大きな「死にゆく」星が爆発して超新星を発生させたときにできます。大爆発の後、中心にはブラックホールが残ります。銀河の中心にある巨大な(または超巨大な)ブラックホール:天の川の中心にある射手座A*とEHTによって不朽の名声を得たM87がその例である。
中間ブラックホール:太陽の30~60倍の質量を持ち、最近重力波観測装置で検出されたが、その起源はまだ不明である。

EVENT HORIZON TELESCOPEで撮影されたものは?
2019年4月に世界を駆け巡った画像は、5350万光年離れた超巨大楕円銀河M87の中心にあるブラックホールです。

光年とは、1年間に光が進む距離を示す単位であることを思い出してください。つまり、1)銀河とブラックホールは非常に離れている、2)EHTが「捉えた」画像は、実際には5350万年前のものである、という2つの意味があります。

ブラックホールの名前は銀河系にちなんでM87と呼ばれ、質量は太陽の65億倍、地球の200億倍もある。

ブラックホール
銀河系M87のブラックホール

しかし、2022年5月、EHTの研究者は、我々の銀河系である天の川銀河の中心にあるブラックホール「いて座A*」を捉えて、この結果を繰り返しました。

なぜM87といて座A*は光の輪に囲まれているのか?ブラックホールそのものを撮影することはできませんが、その影をシルエットとしてとらえることができます(光の輪)。このリングの正体は、ブラックホールに突入しようとしている非常に高温の物質(数十億度の温度に達するガスや塵)の大きな集積である。

また、射手座A*はガスに囲まれており、その輝きによってブラックホールを視覚的に確認することができました。

ブラックホールはどのように撮影されているのですか?

実は、その割には歴史的な写真は......写真ではありません。M87の画像は、世界中に散らばる何十台もの電波望遠鏡から、約120時間、「2年以上」かけて観測された1万テラバイトのデータを、丹念に再構成した結果なのです。この調整は非常に精密で、完璧な同期をとるために原子時計が使用されました。射手座A*についても同様の手順がとられましたが、参加した電波望遠鏡は8台だけでした。

つまり、画像は巨大で複雑なデータの「パズル」のようなものであり、それを写真に変換したものです。 "証明 "です。

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