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人類初の快挙!でも「ぼやっとしてる」と感じた人にブラックホールがよく分かる動画とイラスト

4/11(木) 14:44配信

BUSINESS INSIDER JAPAN

超巨大ブラックホールの6つの特徴

超巨大ブラックホールには6つの特徴がある。

・特異点(シンギュラリティ:Singularity):無限の密度を持つブラックホールの「中心」。恒星の崩壊もしくは衝突によってできる。

・事象の地平面(イベントホライズン:Event horizon):ブラックホールの巨大な重力から光が逃れられなくなるポイント。

・降着円盤(Accretion disk):寿命の尽きた恒星、惑星など、ブラックホールに近づいた物体からできた超高温のガスやチリ。イベントホライズを囲んでいる。観測可能な「影」となる。

・最終安定軌道(Innermost stable circular orbit:ISCO):物質がブラックホールに落ちずに存在できるポイント。

・宇宙ジェット(Relativistic jet):ブラックホールから光に近い速度で吹き出す粒子のジェット。天文学者がブラックホールを見つける目印になる(絵には描かれていない)。

・光球(Photon sphere):ジェットやブラックホールに捉えられた物質から放出された光がイベントホライズを超えたところで、完全に円形の軌道に閉じ込められた領域。


降着円盤の中の「ホットスポット」の動きを表したアニメーション。ブラックホールが宇宙空間を歪める様子を示している。

降着円盤を平面から見たアニメーション。密度が薄い場所は青、濃い場所は赤。

イベント・ホライズン・テレスコープは波長約1.3ミリの電波を使ってブラックホールを観測した。これは、10ミリから0.001ミリの電波で観測した時のブラックホールの姿(人間の目は、0.00075ミリから0.0004ミリの光を捉えることができる)。

ブラックホールでは、自身の回転とその周囲をまわる超高温の円盤状物質によって、磁場が絡み合っている(白い線)。アニメーションには、ブラックホールに吸い込まれる物質が作り出す宇宙ジェット(灰色)が描かれている。

ブラックホールの回転速度、回転方向によって降着円盤、影、宇宙ジェットの形が決まる。

別のシミュレーション。

EHTより強力な望遠鏡ができれば、似たような画像を撮影できるかもしれない。このシミュレーションではブラックホールの影と降着円盤が驚くほどクリアに描かれている。

物質が光に近い速さで動いているため、降着円盤の一方は常に明るくなるとカリフォルニア大学サンタバーバラ校の天文学者ティモシー・ブラントは語った(ブラックホールの研究をしているが、EHTには参加していない)。

「一部は明るくなり、一部はぼんやりする」とブラントは10日の発表前にBusiness Insiderに語った。

「一部はあなたの方に向かって移動してくる、そして明るくなる。相対論的ビーミングのためだ」

相対論的ビーミングはドップラー効果のようなもの。ドップラー効果によって、近づいてくる救急車のサイレンは高い音で聞こえ、走り去るサイレンは低く聞こえる。

光速に近い速度では、地球に向かってくる方向に動いている物質は明るく、青く見え、遠ざかる物質は暗く、赤く見える。

先ほどのアニメーションの別バージョン。光をより強調した。

もし人類が超巨大ブラックホールを見ることができたなら、SF映画『インターステラー』に登場したブラックホールのように見えただろう。だが、例えば、ブラックホール「いて座A*(エースター) 」は、我々の銀河から2万6000光年離れたところにある。

[原文:The first-ever picture of a black hole is fuzzy. These incredible illustrations help explain what it shows.]

(翻訳、編集:増田隆幸)

Dave Mosher

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最終更新:4/11(木) 17:18
BUSINESS INSIDER JAPAN

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