1970年代以来、天文学者は、私たちの銀河の中心、地球から約26,000光年に、射手座A *として知られる超大質量ブラックホール（SMBH）が存在すると理論づけてきました。推定4400万km（2730万mi）の直径と約400万個の太陽質量の重さを測るこのブラックホールは、私たちの銀河の形成と進化に大きな影響を与えたと考えられています。
それでも、科学者はそれを直接見ることはできませんでした。その存在は、それが周囲の星や物質に及ぼす影響から推測されただけです。しかし、GRAVITYコラボレーション**によって実施された新しい観測は、射手座A *を取り巻く問題についてこれまでで最も詳細な観測をもたらしました。これは、天の川の中心にブラックホールが存在するという最も強い証拠です。
彼らの発見を説明する研究–「ジャーナルに最近登場した大規模なブラックホールSgrA *の最後の安定した円軌道近くの軌道運動の検出」 天文学と天体物理学– Max Planck Institute of Extraterrestrial Physics（MPE）のReinhard Genzelが率いており、GRAVITYのコラボレーションを構成するさまざまな科学者が含まれていました。
GRAVITYのコラボレーション（ヨーロッパの複数の研究機関や大学の科学者で構成されています）は、ESOの超大型望遠鏡干渉計（VLTI）の一部であるGRAVITY装置との関連性からその名が付けられています。この装置は、VLTの4つのユニット望遠鏡からの光を組み合わせて、直径130 m（426.5フィート）の仮想望遠鏡を作成します。
過去2年間、このチームはこの装置を使用して銀河中心を観察し、Sgr A *を使用して周囲の環境に及ぼす影響を観察しています。これらの観察の目的は、アインシュタインの一般相対性理論によって行われた予測をテストし、最も近い利用可能な候補を研究することによってSMBHについてさらに学ぶことです。
別の目的は、Sag A *降着円盤（ブラックホールを周回するガスの帯）で赤外線のフレア（別名「ホットスポット」）の軌道運動を検索することでした。フレアは、相対論的な速度に加速されたこのガスが、消費されずにブラックホールのイベント期間（最も内側の安定した円軌道（ISCO）と呼ばれる）にできるだけ近づくと発生します。
チームはVLTIのGRAVITY装置を使用して、サグA *の周りの円軌道で光速の30％に加速されたベルトからのフレアを観察しました。これが初めてブラックホールのノーリターンポイントの近くを周回する軌道が観測されただけでなく、これがブラックホールの近くを周回する物体の最も詳細な観測でした。
マックスプランク地球物理学研究所の科学者であり、この論文の共著者であるオリバープフルは、最近のESOプレスリリースで次のように述べています。
“光速の30％で巨大なブラックホールを周回している素材を実際に目撃するのは気が遠くなるほどです。 GRAVITYの驚異的な感度により、降着プロセスをかつてないほど詳細にリアルタイムで観察することができました。“
彼らが行った観察は、サグA *が実際に超大質量ブラックホールであるという理論も確認しました。これは「大規模ブラックホールパラダイム」としても知られています。 Genzelが説明したように、この成果は科学者が何十年もの間待ち望んでいたものです。 「これは常に私たちの夢のプロジェクトの1つでしたが、すぐにそれが可能になることを期待することはしませんでした」と彼は言った。
興味深いことに、GRAVITYコラボレーションがVLTIを使用して銀河の中心を観測したのは、これが初めてではありません。今年の初めに、チームはGRAVITYと近赤外線（SINFONI）装置の積分フィールド観測のスペクトログラフを使用して、サグA *で接近して接近した星の動きを測定しました。
星（S2）が射手座A *の極端な重力場の近くを通過したとき、チームは星の位置と速度を測定し、これらを以前の測定値と比較しました。それらをさまざまな重力理論と比較した後、星の振る舞いがアインシュタインの一般相対性理論によって行われた予測と一致していることを確認することができました。
このような極端な環境で一般相対性理論が確認されたのは初めてで、これは大きな成果でした。 Pfuhlが説明したように：
“私たちはS2を注意深く監視しており、もちろん射手座A *を常に監視しています。 観測中、幸運にもブラックホール周辺から3つの明るいフレアに気づくことができました。それは幸運な偶然でした。“
最終的に、これらの画期的な観測は、国際的な協力と最先端の機器の組み合わせのおかげで可能になりました。将来的には、より高度な機器、およびデータ共有の方法の改善により、宇宙の謎がさらに解明され、科学者がそれがどのようになってきたのかを理解できるようになります。
そして、ESOの好意により、この最近の発見について語るこのESOcastを必ずチェックしてください。
** GRAVITYコラボレーションは、Max Planck Institute of Extraterrestrial Physics、LESIA Paris Observatory、Center Nationale de Researches Scientifique（CNRS）、Max Planck Institute for Astronomy、Centro deAstrofísicaeGravitação（CENTRA）のメンバーで構成されています。 、ヨーロッパ南天天文台（ESO）、および複数のヨーロッパの大学。
