巨大な電波銀河メシエ87（M 87）がガンマ線と電波フラックスの急流を解き放ったとき、390人の科学者の国際協力がたまたま見守られていました。彼らは今週の問題の発見を報告しています サイエンスエクスプレス.
結果は、粒子が超大質量ブラックホールのすぐ近くで非常に高いエネルギーに加速され、観測されたガンマ線を放出するという最初の実験的証拠を提供します。ガンマ線は、可視光のエネルギーの1兆倍ものエネルギーを持っています。
セントルイスにあるワシントン大学の物理学者であるMatthias BeilickeとHenric Krawczynskiは、非常に高エネルギーの放射線画像望遠鏡アレイシステム（VERITAS）コラボレーションを使用してプロジェクトを調整しました。この取り組みには、非常に高エネルギーのガンマ線を検出する12メートル（39フィート）から17メートル（56フィート）の望遠鏡の3つのアレイと、空間的に高い電波を検出する非常に長いベースラインアレイ（VLBA）が関係しました。精度。
「M 87のガンマ線観測は、VERITAS、H.E.S.S。の3つの主要なガンマ線観測所と緊密に協力して計画されていました。 MAGIC、そして幸運にも、VLBAとその印象的な空間解像力で線源が観察されたときに異常なガンマ線フレアが発生したことは幸運でした」とBeilicke氏は述べています。
「高解像度の電波観測とVHEガンマ線観測を組み合わせるだけで、ガンマ線生成の場所を特定できました」と、ニューメキシコ州ソコロにある国立電波天文台のスタッフ科学者であるR.クレイグウォーカーは付け加えました。 。
M 87は、おとめ座銀河団の中で地球から5000万光年離れた位置にあります。 M 87の中心にあるブラックホールは、太陽より60億倍も重い。
非回転ブラックホールのサイズは、シュヴァルツシルト半径によって指定されます。ブラックホールの中心から1つのシュヴァルツシルト半径内にあるすべてのもの（物質または放射線）は、ブラックホールによって飲み込まれます。 M 87の超大質量ブラックホールのシュヴァルツシルト半径は、太陽系の半径に匹敵します。
いくつかの超大質量ブラックホール（M 87の場合など）の場合、ブラックホールを周回して接近する物質は、ジェットと呼ばれる非常に相対論的な流出に力を与えます。ジェットの物質はブラックホールから遠ざかり、その致命的な重力を逃れます。ジェットは宇宙で最大のオブジェクトの一部であり、ブラックホールの近くから銀河系内の媒質に何千光年も到達できます。
M 87からの非常に高エネルギーのガンマ線放出は、1998年にHEGRAチェレンコフ望遠鏡で初めて発見されました。 「しかし、今日でも、M 87は[非常に高いエネルギー]のガンマ線を放出することが知られている、銀河の外の約25の放射源の1つにすぎません」とBeilicke氏は述べています。
新しい観察結果は、粒子の加速とそれに続くガンマ線の放出が、ブラックホールから約100シュヴァルツシルトの半径の非常に「内側のジェット」で発生する可能性があることを示しています。ジェットまたは銀河の全範囲。
VERITASとVLBAに加えて、高エネルギー立体システム（H.E.S.S.）と主要な大気ガンマ線画像チェレンコフ（MAGIC）ガンマ線観測所がこれらの観測に関与しました。
リード画像のキャプション：M87の内部コアに関するアーティストの概念：ブラックホール、降着円盤、内部ジェット。クレジット：Bill Saxton、NRAO / AUI / NSF
2番目の画像：M87の大規模なVLA画像：白い円は、ガンマ線望遠鏡が非常に高エネルギーのガンマ線が放出されていることを通知できる領域を示しています。場所をさらに絞り込むには、VLBAが必要でした。クレジット：NRAO / AUI / NSF
コラージュ：左上にある銀河のVLA画像は、約20万光年のスケールで電波を放出するジェットを示しています。その後のズームは、超巨大ブラックホールが存在する銀河のコアに近づきます。アーティストの構想（背景）。中央に示されているブラックホールは、太陽系のサイズの約2倍で、銀河のサイズのごく一部ですが、太陽の質量の約60億倍を占めています。クレジット：Bill Saxton、NRAO / AUI / NSF
出典： 理科 および国立電波天文台 ユーレカラート.
