科学者たちは、超大質量ブラックホール(SMBH)が私たちの宇宙のすべての大きな銀河の中心にあると長い間疑っていました。これらは私たちの太陽よりも数十億倍も大きいことがあり、その境界での活動がホスト銀河全体に波及するほど強力です。
天の川銀河の場合、このSMBHは射手座A *として知られる複雑な電波源の位置に対応すると考えられています。すべてのブラックホールと同様に、誰もそれを観察できなかったというだけの理由で、それらが存在することを確認することさえできませんでした。
しかし、MITのヘイスタック天文台で働いている研究者のおかげで、状況は変わりそうです。 「イベントホライズンテレスコープ」(EHT)と呼ばれる新しい望遠鏡アレイを使用して、MITチームはすぐにこの「世紀のイメージ」を生成することを望んでいます。空間とその周辺の物質への影響。これらには、定期的に暗い領域に消えて、二度と聞こえない恒星体が含まれます。
マサチューセッツ工科大学(MIT)のヘイスタック天文台のアシスタントディレクターであるシェパードドールマンは、ブラックホールについて次のように述べています。「それは私たちの宇宙の出口です。あなたはそのドアを通り抜けます、あなたは戻ってきません。」
アインシュタインの重力理論によって最も極端な物体が予測するように、超大質量ブラックホールは宇宙の場所であり、Doelemanによれば、「重力は完全に邪魔になり、巨大な塊を信じられないほど近い空間に押しつぶします」。
EHTアレイを作成するために、科学者たちはハワイ、アリゾナ、カリフォルニアのラジオ料理をリンクしました。 EHTのパワーを組み合わせることで、ハッブル宇宙望遠鏡で見えるものよりも2,000倍細かい詳細を見ることができます。
これらのラジオの料理は、おとめ座銀河団の天の川から約5,000万光年離れた銀河であるM87と射手座A *で訓練され、核心でイベントの地平線を調べました。
他の機器は、ブラックホールが星、惑星、および光に及ぼす影響を観察および測定することができました。しかし、これまでのところ、実際に天の川の超大質量ブラックホールを見た人はいません。
アルマの計器マネージャーであるデビッド・ラバヌスによると、「このような小さな半径を解決できる望遠鏡はありません」と彼は言った。 「これは非常に質量の大きなブラックホールですが、その質量は非常に小さな領域に集中しています。」
Doelemanの研究は、イベントの地平線を直接観察するのに十分な解像度で超大規模なブラックホールを研究することに焦点を当てています。これを行うために、彼のグループはmm波長で観測する望遠鏡のグローバルネットワークを組み立て、Very Long Baseline Interferometry(VLBI)の手法を使用して地球サイズの仮想望遠鏡を作成します。
- 天の川の中心にある複雑な電波源であり、SMBHであると考えられている射手座A *の画像。クレジット:NASA / Chandra
「私たちは天の川の中心にある400万の太陽質量ブラックホールであるSgrA *と巨大な楕円銀河であるM87をターゲットにしています」とDoelemanは言います。 「これらのオブジェクトの両方が私たちに宇宙で最大の見かけ上のイベントの地平線を提示し、両方とも(サブ)mm VLBIアレイによって解決できます。」彼が追加した。 「このプロジェクトをイベントホライズン望遠鏡(EHT)と呼びます。」
結局のところ、EHTプロジェクトは、電波望遠鏡のグローバルネットワークからの多数のアンテナの分解能を組み合わせて、宇宙で最もエキゾチックなオブジェクトの最初の画像、つまりブラックホールの地平線をキャプチャする世界規模のコラボレーションです。
「本質的に、私たちは地球と同じ大きさの鏡を備えた仮想望遠鏡を作っています」と、イベントホライズン望遠鏡の主任研究員であるDoelemanは言いました。 「私たちが使用する各電波望遠鏡は、大きな鏡の銀色の小さな部分と考えることができます。そのような銀色の斑点が十分にあれば、画像を作成し始めることができます。」
カリフォルニア大学バークレー校の天文学者、ジェイソンデクスター氏は、「イベントホライズン望遠鏡は、ブラックホールのイベントホライズンのサイズに匹敵する空間スケールを最初に解決した」と語った。 「次の5年間でイメージを得る可能性があるとは思っていません。」
アルバートアインシュタインの一般相対性理論によって最初に仮定されたブラックホールの存在は、それ以来数十年に及ぶ価値のある観測、測定、実験によって裏付けられてきました。しかし、これらの大渦の1つを直接観察して画像化することは不可能でした。その巨大な力がねじれて、空間と時間の構造そのものを壊してしまいました。
最後に、1つを観察できることは、科学的に大きな進歩をもたらすだけでなく、これまでにキャプチャされた中で最も印象的な画像を提供することができます。