天文学者たちは、世界中の電波パラボラ望遠鏡を地球サイズの仮想カメラに編成し、ブラックホールの初めての画像を提供しようとする大胆な新しい実験を行いました。望遠鏡のコラボレーションは 今週結果の大きな発表をします、そしてメンバーはまた、3月の講演で彼らの研究アプローチを説明した。
ブラックホールは時空における極端なワープであり、非常に強力であり、その巨大な重力は、十分に近づくと光を逃がすことさえできません。
天文学者のアイデアは ブラックホールの円形の不透明なシルエットの写真 明るい背景にキャストします。シャドウのエッジはイベントホライズンであり、ブラックホールの戻りのないポイントです。写真は千の言葉の価値があり、ブラックホールの写真は宇宙物理学、宇宙論、宇宙におけるブラックホールの役割を理解するための重要なツールとなります。
宇宙飛行士が月の表面にオレンジを置いた場合、柑橘系の果物は地球から見るのが非常に困難になります。ブラックホールは発見するのと同じくらい難しいと、イベントホライゾン望遠鏡と呼ばれる野心的な新しいプロジェクトのプロジェクトディレクターであるシェパードドーレマンは言いました。
Doelemanは先月、テキサス州オースティンで開催されたSouth by Southwest（SXSW）フェスティバルのパネルで、この逸話を聴衆と共有しました。 Doelemanと同僚の共同編集者であるSera Markoff、Peter Galison、およびDimitrios Psaltisは、SXSWイベント中にプロジェクトがどのように機能するかを説明しました。EHT：ブラックホールを撮影する惑星の努力."
ブラックホールは、惑星や人間と比較すると、巨大な構造です。しかし、私たちにとって大きなものに見えるのは、銀河系のスケールでは、非常に小さなものです。したがって、ブラックホールのイベントの地平線を撮影することは複雑です。
「EHTの目標の1つは、太陽系のサイズの約10％です」とアムステルダム大学の宇宙物理学者であるSera Markoffは、パネルの間に言った。と呼ばれる天の川の中心にある超巨大ブラックホール 射手座A *、は水星の軌道とほぼ同じ大きさである、とDoelemanは付け加えた。
マークオフによると、宇宙船が射手座A *の約500億倍も大きい天の川から天文学者を追い払うことができるとしたら、銀河の何十億もの他の星や惑星の中にこのブラックホールを見つけるのは非常に難しいでしょう。
天の川銀河の中心にある超巨大ブラックホールを観察したり、プロジェクトの別のターゲット（超楕円銀河メシエ87のコアにある超巨大ブラックホール）を表示したりするには、EHTチームが地球を仮想望遠鏡に変えなければなりませんでしたプラットホーム。それは、望遠鏡が画像を解像する能力が皿のサイズに制限されており、世界中のさまざまな器具を使用することで、チームが皿を効果的に分解し、ピースをグローバルに散らして1つの大きな空間の目を作っているためです。
EHTの2017年の観測に関与した電波望遠鏡観測所は、チリのALMA（アタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ）、チリのAPEX（アタカマパスファインダー実験）、スペインのIRAM 30m（Institut de RadioAstronomieMillimétrique）、メキシコのLMT（大型ミリ波望遠鏡）でした。アリゾナ州のSMT（サブミリ波望遠鏡）、ハワイのJCMT（ジェームズクラークマクスウェル望遠鏡）、ハワイのSMA（サブミリ波アレイ）、南極のSPT（南極望遠鏡）。
また、X線とガンマ線のバンドで協調的な観察が行われました。
射手座A *は休止状態です。つまり、近くの星やガスを大量に消費して放射線を放出しません。マークオフ氏によると、メシエ87の内部にはアクティブなブラックホールが潜んでいる。近距離の超巨大ブラックホールと遠く離れたブラックホールを見るには、望遠鏡で「電波からガンマ線までの電磁スペクトルの全範囲」を観測する必要がある。
アインシュタインは100％正しかったですか？
アリゾナ大学の天文学者で物理学者であるPsaltis氏によれば、プロジェクトの中心にある200人の科学者は2つの質問に答えたいと考えています。 1つ目は、ブラックホールを撮影できるかどうかです。しかし、彼らが尋ねる2番目の重要なことは、ブラックホールの動作についてアインシュタインが100パーセント正しかったかどうかです。
「アインシュタインは100年前に、その[ブラックホールの]影のサイズと形状を正確に教えてくれました。その影に定規を置くことができれば、アインシュタインのブラックホール境界の理論をテストすることができます。」ドーレマンは言った。
チームはまた、さまざまな状況でのブラックホールを説明するモデルを構築することを望んでおり、それをEHT観測と比較します。
SXSWで説明されている作業では、お気に入りのビデオゲームコンソールやコンピューターで使用されているようなグラフィックスプロセッシングユニット（GPU）を使用して、ブラックホール環境のすべての仮想的なモデルをモデル化しました。彼らは、可能性をモデル化するために数百ギガバイトの3Dボリュームデータを生成しました。プサルティス氏によると、光子、プラズマ、ガス、磁場はすべてブラックホールの予報に記載されているという。
取得したら、チームはブラックホールの影の画像をGPUで処理されるさまざまなシナリオと比較して、現在の物理学の理解に基づいて、ブラックホールの動作の最も現実的なシミュレーションを作成できます。
「ブラックホールの画像が私たちにできることは、私たちがそれを得ることができる場合、最も極端なもの、一般相対性理論の最も奇妙な予測、人間の心の大きな成果の1つを取り、それを組み合わせることです。最先端の統計を備えた惑星規模のコラボレーションを備えた最先端のエレクトロニクスと[そして]新しい画像技術を用いて」と、ハーバード大学のガリソン教授はパネルで述べた。 「それは、新しい種類のフィルム、新しい種類のレンズを使用して新しいカメラを作成し、他のカメラと一度に組み合わせて、それが起こり得る場合、実際に地平線に近づいて見ることができるようなものです。 」
ガリソンは、ブラックホールの最初の写真は、疑いの陰を越えて-意図された-これらの巨大な、とらえどころのない構造が存在することを証明するだろうと付け加えました。
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