世界初、ブラックホールの撮影に成功 一般相対性理論を証明

[Kikka，ねとらぼ]

※本記事はアフィリエイトプログラムによる収益を得ています

　世界で初めて“ブラックホールの影”の撮影に成功したことを、4月10日、日本・アメリカなどからなる国際研究チームが発表しました。

イベント・ホライズン・テレスコープで撮影された、銀河M87中心の巨大ブラックホールシャドー（国立天文台公式サイトより）

　地球上の8つの電波望遠鏡を結合させた国際協力プロジェクト「イベント・ホライズン・テレスコープ」によって撮影されたもの。銀河M87中心にあると考えられていた宇宙最大級のブラックホールとその影の存在を初めて画像で直接証明することに成功しました。

　リング状の明るい部分の大きさはおよそ42マイクロ秒角。ハワイやメキシコの火山、アリゾナやスペイン・シエラネバダ山脈の山々、チリのアタカマ砂漠、南極などに設置された既存の8つの望遠鏡を同期させた状態で、地球の自転を利用することにより、地球サイズの望遠鏡を構成。そのことにより撮影が可能になったと言います。またこの「イベント・ホライズン・テレスコープ」での解像度は20マイクロ秒角（人間の視力の300万倍相当）にもなるとのこと。

ブラックホールの周囲の光の軌跡の模式図（国立天文台公式サイトより）

　今回の研究には200人以上の研究者が携わっており、日本の研究者も「スパース・モデリング」と呼ばれる新しい手法をデータ処理に取り入れるなど貢献。限られたデータから信頼性の高い画像を得ることに成功しました。

　またこの他にも日本と台湾、韓国、北米、欧州が共同で運営するアルマ望遠鏡（チリ・アタカマ砂漠）は、観測に参加した望遠鏡の中で最も感度が高く、「イベント・ホライズン・テレスコープ」全体の感度の向上に大きな貢献を果たしたとして、台湾中央研究院天文及天文物理研究所の小山翔子 博士研究員は「画像化の前段階でも、独立に開発された3つの手法で解析を行い、解析結果が十分に一致することを検証しました。こうした途中経過にスポットライトが当たることはあまりありませんが、研究の一ステップごとにチームメンバーが緻密な努力を積み重ねてきたことが、今回の成果につながったのだと思います」と語っています。

2017年4月に行われたイベント・ホライズン・テレスコープの観測に参加した望遠鏡の配置。（国立天文台公式サイトより）

ブラックホールとは

　ブラックホールは、光さえも抜け出すことができない完全に真っ暗な天体です。ブラックホールシャドウは、そのブラックホールにもっとも近くまで視覚的に迫れる理論的な限界といえます。ブラックホールの表面は「事象の地平面（Event Horizon）」と呼ばれ、シャドウより2.5倍小さいサイズになります。M87の中心にある巨大ブラックホールの場合、事象の地平面の大きさはおよそ400億kmになります。（自然科学研究機構国立天文台　公式サイトより）

（Kikka）