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「ブラックホールの最初の画像」はこうして撮影に成功した

4/14(日) 12:13配信

WIRED.jp

偉大な物理学者アルバート・アインシュタインの一般相対性理論が、巨大な重力をもつ高密度の天体の存在を予言してから約100年。2019年4月10日、天文物理学者らが初めてブラックホールの姿を画像にとらえたと発表した。

【写真】「眠れる巨人」と呼ばれた超大質量ブラックホールの姿

ブラックホール周辺部を明るく照らすリング状のガス。その中心部に存在する暗い“影”。ブラックホールはその名の通り「黒い穴」として人類の前に姿を現した。この歴史的な成果は、世界に散らばる8つの電波望遠鏡を連携させ、200人ものサイエンティストが国際チームを組んだ末の功績である。

「事象の地平線」をのぞき込む

この偉業はまさに、アインシュタインの影を追った結果だった。

イヴェント・ホライゾン・テレスコープ(EHT)国際チームのひとり、アリゾナ大学天文物理学教授のフェリアル・オゼル博士は、ブラックホールの姿を画像に収めるための挑戦を次のように語っている。

「ブラックホールは、宇宙がわたしたちに提供してくれる“自然の研究室”なのです。そこはすべてが極端で、物理の法則すらねじ曲げられ壊れてしまうかもしれません。互いに相容れないといわれる量子力学と一般相対性理論も、ブラックホールの中ではなす術がない。そこは物理学者にとって、とても魅力的な場所なのです」

ブラックホールはその巨大な密度と重力により時空が湾曲した場所で、その重力の強さから光すら脱出できないと言われる天体だ。よってブラックホールの観測は、光が逃れられなくなる境界線、すなわち「事象の地平線」を見ることになる。

銀河の中心部では、ガスがブラックホールに飲み込まれる寸前に、何十億℃もの熱を発する。それがアインシュタインの一般相対性理論で予測される大きさと形をもつ「事象の地平線」をシルエットのように浮かび上がらせるのだ。

今回のターゲットとなった2つのブラックホールは、地球から観測しやすい“見かけ”の大きさが鍵となった。一般的に、質量が大きいブラックホールほどそのサイズも大きく、近くに存在するブラックホールほど大きく見える。

これらの基準を満たしたのが、われわれ銀河の中心部に存在する「いて座A*」のブラックホールと、おとめ座銀河団にある「M87銀河」中心部のブラックホールだった。今回公開された画像は、地球から5,500万光年離れたM87銀河のもので、それはなんと太陽の65億倍の質量を持つ巨大なブラックホールなのだそうだ。

直接は観測できないとされるブラックホール。研究チームはどのような技術でこれを可能にしたのだろうか?

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最終更新:4/14(日) 12:13
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