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科学者が初めて大規模なブラックホールのエッジを特定

ジェームズ・クラーク・マクスウェル望遠鏡は、遠方のブラックホールに関する画期的なデータを提供する3つの望遠鏡の1つで、ハワイのマウナケアの頂上にあります。 ニック・シマネクによる写真

ついに、戻りのない点が発見されました。 太陽から60億倍も大きいブラックホールであるメシエ87銀河の中心にある地球からの5, 000万光年は、「イベントホライズン」と呼ばれるものの最初の測定値を科学者に提供しました。それを超えると、物質はブラックホールに永遠に失われます。

「オブジェクトがイベントの地平線を通過すると、それらは永久に失われます」とハーバード・スミソニアン天体物理学センターの研究員であり、 Science Expressで発表された論文の筆頭著者であるShep Doeleman氏は言います。

ブラックホールは、宇宙で最も密度の高い天体です。 「非常に強い重力があるので、イベントの地平線を越​​えてブラックホールに吸い込まれる問題だけでなく、光の光子さえも吸い込むことができます。 「ブラックホールは黒であるため、ブラックホールを測定したと主張することには少し矛盾があります。 ブラックホール自体ではなく、ブラックホール周辺からの光、またはこの場合は電波を測定します。

2011年9月の「M87のジェット発射領域のサイズ」というタイトルの論文によると、問題のブラックホールは空の2つの最大の1つであり、イベントの水平線の測定方法を概説しました。

論文「M87の超大質量ブラックホール付近で解決されるジェット発射構造」で説明されているこれらのジェットは、「数十万光年にも及ぶ相対論的粒子で構成されており、物質とエネルギーを再分配する重要なメカニズムを提供します」 NASAおよびハッブル遺産チームSTScI / AURAによる画像

幻想的で驚くほど奇妙なブラックホールは、研究の有用なターゲットでもある、とWeintroub氏は説明します。特に、ジェットとして知られるもの、または質量がイベントの地平線に近づくにつれてエネルギーに変換される発光バーストを示す10% 。 アインシュタインの一般相対性理論に裏付けられたこれらのジェットは、Weintroubのチームが測定に必要な放射線を提供しました。

ハワイ、アリゾナ、カリフォルニアの電波望遠鏡からのデータを組み合わせて、研究者はハッブル宇宙望遠鏡の2, 000倍以上の詳細をキャプチャできる「仮想」望遠鏡を作成しました。 このレベルの詳細で、研究者は、M87の事象の地平線だけでなく、ブラックホール外の物質の「最も安定した円形軌道」として知られるものを測定することができました。 イベントの地平線がブラックホールへの扉である場合、最も内側の安定した円軌道はポーチのようです。 その時点を過ぎると、体はイベントの地平線に向かって螺旋を描き始めます。

「望遠鏡をさらに追加したいと考えています」とWeintroubは言います。 「それが本当に新しい画像を作り始め、ジェット機のベースで何が起こっているのかを理解するために私たちがしなければならないことです。」

チームが実際に行ったことの明確化のポイントとして、Weintroubは次のように述べています。「私たちはブラックホールの画像を作ったという見出しを見てきました。ブラックホールは黒なので、ブラックホールのすぐ近くの放射パターンになります。」

ブラックホールの外観は簡単に説明できますが(ブラック)、その挙動はすぐに奇妙になり、まさにイベントの地平線で待っているきらめく約束です。

「アインシュタインが一般相対性理論で予測していることの1つは、放射が光を曲げることであるため、ブラックホールは興味深い」と、ワイントローブは言います。実際、ワイントローブは続けます。 )実際に光が通過する空間を曲げます。

Weintroubが言うように、「重力は空間の構造そのものを曲げ、強烈な重力は空間の構造を激しく曲げます。」

仮想望遠鏡がチリ、ヨーロッパ、メキシコ、グリーンランド、南極の他のサイトに拡大するにつれて、Weintroubは約5年以内にさらに詳細な画像を作成できるようになると述べています。 アインシュタインが予測したように、「私たちが画像を作り始めると、ブラックホールが認める放射が「レンズ」であるかどうかを見ることができます」と彼は言います。

一方、ここ天の川では、さまざまな理由で物事は等しく刺激的です。 銀河の中心にあるブラックホールは、ワイントローブが「静か」と呼んでいるものであり、ジェットがありませんが、ハーバードスミスソニアン天体物理学センターのこの9月の研究者は、惑星形成能力を備えたガス雲が天の川のブラックホールに向かっていることを発見しました。

科学者が初めて大規模なブラックホールのエッジを特定