国際的な協力によって作られた8つの地上電波望遠鏡の惑星規模の配列であるイベントホライズン望遠鏡は、銀河M87の中心にある超巨大ブラックホールとその影のこの画像をキャプチャしました。
（画像：©EHTコラボレーション）
ついにブラックホールが影から引きずり出されました。
人類は初めて、これらのとらえどころのない宇宙の獣の1つを写真に撮り、長い間私たちのケンを超えていたエキゾチックな時空の領域に光を当てました。
ハーバード大学とハーバード・スミソニアン天体物理学センターのシェパードドーレマン氏は本日（4月10日）、ワシントンDCのナショナルプレスクラブでの記者会見で、「見えないものと思ったことを私たちは見ました」と述べました。
Doelemanは、壮大な画像を撮影したEvent Horizon Telescope（EHT）プロジェクトを指揮しています。これらの4枚の写真は、今日世界中のプレスイベントで発表され、一連の発表された論文で、楕円銀河M87の中心に潜むモンスターブラックホールの輪郭を概説しています。
画像はそれ自体で十分に驚くべきものです。しかし、さらに重要なのは、新しい結果が大いに燃え上がるだろうということです。
テキサス州オースティンで開催されたサウスバイサウスウエスト（SXSW）フェスティバルでの先月のEHT講演で、ハーバード大学の物理学教授であり科学史でもあるPeter Galison氏は、 「そして、それが最終的にこれについてとてもエキサイティングなことです。」
ハーバード大学の学際的なブラックホールイニシアチブ（BHI）を共同設立したGalisonは、この画像の潜在的な影響を、1600年代に英国の科学者ロバートフックが描いたものと比較しました。これらのイラストは、虫や植物がどのように見えるかを顕微鏡で人々に示しました。
「それは世界を開いた」とガリソンはフックの仕事について語った。
地球サイズの望遠鏡
EHTは200年以上の科学者で構成されるコンソーシアムであり、約20年間活動を続けています。これは真に国際的な取り組みです。長年にわたる資金提供は、米国国立科学財団および世界中の国々の他の多くの組織からのものでした。
このプロジェクトの名前は、ブラックホールの有名なノーリターンポイントに由来します。この境界を超えると、物体の重力クラッチから逃れることはできません。
「イベントの地平線は究極の刑務所の壁です」とハーバード大学の天文学部の議長であるBHIの創設ディレクターのAvi LoebはSpace.comに語った。 （ローブはEHTチームのメンバーではありません。）「いったん入ったら、外に出ることはできません。」
したがって、なんとかして自分でそこに入ることができない限り、ブラックホールの内部を撮影することは不可能です。 （もちろん、あなたとあなたの写真は外の世界に戻ることはできませんでした。）
したがって、EHTはイベントの地平線をイメージし、ブラックホールの暗いシルエットをマッピングします。 （ブラックホールの周りを旋回する高速移動ガスのディスクは、大量の放射を放出するため、このようなシルエットは際立っています。）
「我々は光子の損失を探している」とアリゾナ大学の天文学の准教授であるEHT科学評議会メンバーのDan Marrone氏はSpace.comに語った。
このプロジェクトでは、2つのブラックホール（地球の太陽の質量の約65億倍を占める巨大なM87）と、私たちの天の川銀河の中心ブラックホール（射手座A *として知られています）を精査しています。この後者のオブジェクトは、依然として超大質量のブラックホールですが、M430の獣と比較するとラントであり、わずか430万の太陽質量を含んでいます。
これらのオブジェクトはどちらも、地球からの距離が非常に大きいため、難しいターゲットです。射手座A *は私たちから約26,000光年離れており、M87のブラックホールはなんと5350万光年離れています。
私たちの視点から見ると、射手座A *のイベントの地平線は「非常に小さいので、月にオレンジを見たり、ニューヨークに座っている間にロサンゼルスで新聞を読んだりするのと同じです」とDoelemanは述べています。先月のSXSWイベント。
地球上の単一の望遠鏡はその観測を行うことができないので、DoelemanとEHTチームの残りのメンバーは創造的にならなければなりませんでした。研究者たちは、アリゾナ、スペイン、メキシコ、南極大陸および世界中の他の場所で電波望遠鏡をリンクし、地球サイズの仮想計器を形成しました。
たくさんのデータ
EHTチームはこのメガスコープを使用して、これまでに2週間にわたる2つの超大質量ブラックホールを調査しました。新しい画像は、最初の観測からのものです。
プロジェクトの最初の結果が出るまでに2年かかるのには十分な理由があります。 1つには、毎晩の観測で約1ペタバイトのデータが生成されるため、チームが情報を従来の方法から別の場所に移動する必要が生じたためです。
「このデータをインターネットを介して転送する方法はありません」とアリゾナ大学の天文学教授であるEHTプロジェクト科学者ディミトリオスプサルティスはSXSWイベントで言った。 「つまり、私たちが実際に行っていることは、ハードドライブを使用して、場所を変えてFedExを実行することです。これは、他のどのケーブルよりもはるかに高速です。」
もちろん、これは分析を遅くして複雑にします。たとえば、南極近くのEHTスコープからのデータは、飛行機が出入りするのに十分なほど暖かくなった2017年12月まで南極大陸から降りることができなかったとMarrone氏は語った。
また、データの相関とキャリブレーションも困難でした。そして、発見の重要な性質を考慮して、チームはこの作業に細心の注意を払いました。
「ブラックホールを画像化するという大きな主張が出てくる場合は、大きな証拠、非常に強力な証拠が必要です」とDoelemanはSXSWイベントで述べました（これはEHTの取り組みの説明役を務めましたが、発表しませんでした任意の結果）。
「そして私たちのプロジェクトでは、[アルバート]アインシュタイン、[アーサー]エディントン[そしてカール]シュヴァルツシルトのような人々は、私たちの肩越しに見ているように思われることがよくあります」と彼は付け加えて、ブラックホールの私たちの理解の開拓を助けた物理学者に言及しました。 「そして、著名人があなたの仕事を事実上チェックしているような場合、あなたは本当にそれを正しくしたいのです。」
すべての意味
プサルティス氏によると、EHTプロジェクトには2つの主な目標があります。イベントの地平線を初めてイメージすることと、アインシュタインの一般相対性理論に修正が必要かどうかを判断することです。
アインシュタインが登場する前は、重力は一般的に遠くにある神秘的な力と見なされていました。しかし、一般相対性理論はそれを時空のゆがみとして説明します。惑星、星、ブラックホールなどの巨大なオブジェクトは、ボウリングボールがトランポリンに置かれた場合と同じように、時空に一種のたるみを作成します。近くのオブジェクトはこのカーブをたどり、中央のマスに向かって流されます。
一般相対性理論は、その導入以来、世紀を超えて信じられないほどよく支持されており、科学者がそれに投げかけたすべてのテストに合格しています。しかし、EHTの観察は、予測が現実と一致しない可能性がある極端な領域での別の試行を提供します。それは、天文学者が一般相対性理論を使用してイベント地平線の予想されるサイズと形状を計算できるためです。
観察されたシルエットが理論に基づいたシミュレーションと一致する場合、「アインシュタインは100％正しかった」とプサルティスは言った。 「答えがノーの場合、実験で機能させるために彼の理論を微調整する必要があります。これが科学のやり方です。」
チームメンバーによると、少なくとも現時点では、微調整は必要ないことを本日知りました。EHTのM87観測は一般相対性理論と一致しています。つまり、イベントの地平線はほぼ円形であり、その巨大な質量のブラックホールにとって「適切な」サイズです。
本日の記者会見で、「ウォータールー大学とカナダのペリメーター研究所の理論物理学研究所のEHTチームメンバーであるAvery Broderick氏は、「私は認めなければならない。 。
もちろん、そのような根拠のあるものは科学的プロセスに不可欠です。確かに、理論とシミュレーションにフィードするためのより良い情報を提供することは、EHTの最大の貢献の1つであるとローブは言った。
「物理学をすることは自然との対話である」と彼は言った。 「私たちはアイデアを実験と比較することによって自分のアイデアをテストします。実験データは非常に重要です。」
新しい結果はまた、科学者がブラックホールをよりよく処理するのに役立つはずであると彼と他の研究者は言いました。たとえば、EHT画像は、ガスがブラックホールの浮き沈みにどのように螺旋状になるかについて、重要な光を当てる可能性があります。ローブは、強力な放射線の発生につながる可能性のあるこの降着過程はよく理解されていないと述べた。
さらに、NASAのブラックホール研究の主任研究員であるカリフォルニア工科大学のフィオナハリソン氏は、イベントの地平線の形状から、ブラックホールが回転しているかどうかを明らかにすることができます。 核分光望遠鏡アレイ （NuSTAR）ミッション。
「ブラックホールのスピンを間接的に推測した」とEHTチームに所属していないハリソン氏はSpace.comに語った。 EHT画像は「非常に刺激的な直接テスト」を提供しますと彼女は付け加えました。
チームメンバーによると、EHTのデータは、M87ブラックホールが時計回りに回転していることを明らかにした。
プロジェクトはまた、ブラックホールの周りに物質がどのように分布しているかを示す必要があり、EHTの観測は、最終的に天文学者に超巨大ブラックホールが長い時間スケールでどのようにホスト銀河の進化を形成するかについて多くのことを教えることができるとハリソン氏は述べています。
EHTの結果も、 レーザー干渉計重力波天文台 （LIGO）、これは太陽よりも数十倍大きいブラックホールを含む合併によって発生する時空の波紋を検出しました。
「既知のブラックホールは、数十億の質量で変動するものの、すべて1つの記述と一致しています」とBroderick氏は本日述べました。 「ブラックホールの大小は重要な意味で類似しています。一方の[タイプ]から学んだことは、必然的にもう一方にも適用されます。」
そしてあなたが射手座A *について疑問に思っている場合に備えて：EHTチームはその超大質量ブラックホールの画像をすぐに取得することを望んでいる、とDoelemanは今日言った。研究者たちは最初にM87を調べましたが、射手座A *よりも解決が少し簡単です。これは、短い時間スケールでは変動が少ないためです。
新しい視点？
次に、新たにリリースされた画像の幅広い魅力があります。それは、天体物理学者ではない私たちにとってどのように語られるかです。
この分野での貢献は重要である可能性があると、EHTチームメンバーと外部の科学者は述べました。 Marroneは、1968年12月にアポロ8号の宇宙飛行士であるビルアンダースが撮影した有名な「アースライズ」の写真を引用して、私たち自身や宇宙の中での私たちの考え方を写真で変えることができます。それは本当に-闇の無限の海での孤独な生活の前哨-は、環境運動を促進するのを助けることで広く認められています。
ハリソン氏は、現実のブラックホール、またはとにかくそのシルエットを見るのは「サイエンスフィクションのもの」だと述べた。また、プロジェクトの最初の数枚の写真を見ただけで、「もっと良くなるだけだ」と彼女は付け加えた。
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エイリアンライフの検索に関するマイクウォールの本、そこに」（グランドセントラルパブリッシング、2018年、 カール・テイト）、現在出ています。 Twitterで彼をフォローする @michaeldwall。 Twitterでフォローします @Spacedotcom または フェイスブック.
