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5500万光年離れたブラックホールの影の撮影に成功 史上初の成果と日本の国立天文台など国際チーム

掲載日:2019年4月11日

地球から約5500万光年離れた銀河の中心にある巨大なブラックホールの影を撮影することに史上初めて成功したと、日本の国立天文台などの国際共同研究チームが日本時間10日夜 、世界6カ所で同時発表した。世界各地にある8つの電波望遠鏡を連動させ、得られたデータを活用した成果で、同チームは「巨大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た」としている。

国際共同研究チームには、国立天文台水沢VLBI観測所(岩手県)など日本の研究者のほか、欧米の研究者も参加し計約200人で構成され、研究プロジェクトは「イベント・ホライズン・テレスコープ・プロジェクト」と名付けられた。国際チームは、日本などが運用する南米チリのアルマ望遠鏡やハワイ、南極など6カ所にある8つの望遠鏡の観測データを組み合わせる壮大な観測計画を立てた。そして、2017年4月、地球から約5500万光年離れた、おとめ座のM87銀河の中心にある巨大ブラックホールを狙って観測。高解像度の観測で得られた膨大なデータから画像を作成する作業を進めた。

その結果、巨大なブラックホールの周辺にあるガスがリング状に輝き、中心が影のように黒く見える画像が得られた。リングの直径は約1000億キロ、ブラックホールの質量は太陽の約65億倍という。

ブラックホールは超高密度で強大な重力を持つ天体。あらゆるものを吸い込み、光さえも抜け出すことができない真っ暗な天体だ。これまで多くの天文学者がブラックホールの解明に挑戦し、ブラックホールに吸い込まれるガスなどが放出するエックス線を観測した研究成果などはあるが、国際チームによると、今回初めてその存在を画像で直接証明できたという。

国際チームは、今回の画像撮影について「人間の視力に当てはめると300万に相当し、月面のゴルフボールを見たようなもの」と説明している。今回の成果は、アインシュタインが提唱した一般相対性理論を裏付ける意味もあり、依然謎に包まれている暗黒の天体、ブラックホールの正体だけでなく、無数の星や銀河が形成される過程の解明につながり、宇宙の歴史にも迫る業績と期待されている。

今回、国際チームにより公表された画像。M87銀河の中心にある巨大ブラックホールの影(中央の暗い部分)が見える(提供・国立天文台など国際研究チーム=EHT Collaboration)
今回、国際チームにより公表された画像。M87銀河の中心にある巨大ブラックホールの影(中央の暗い部分)が見える(提供・国立天文台など国際研究チーム=EHT Collaboration)
地球に向かってくる光の経路を斜めから見た図。内側のある一定範囲では光がやってこないことが分かる。これが、ブラックホールの影(提供・Nicolle R. Fuller/NSF、 EHT Collaboration)
地球に向かってくる光の経路を斜めから見た図。内側のある一定範囲では光がやってこないことが分かる。これが、ブラックホールの影(提供・Nicolle R. Fuller/NSF、 EHT Collaboration)
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