4月11日午後4時40分に更新されました。 ET。
昨日、Earthlingsは最初にブラックホールの実際の画像に目を向けました。これは、私たちの集合的な想像力にのみ存在するものを具体的な現実に変えたものです。
この画像は、乙女座A(メシエ87)として知られる銀河の中心で、5500万光年離れたところにある物質を飲み込むブラックホールの暗い影を取り囲むオレンジ色の片寄った輪を描いています。
このぼやけた最初の見た目は、アインシュタインの相対性理論がこの巨大な深淵の境界でさえも機能することを確認するには十分です。しかし、このとらえどころのないイメージは多くの疑問を引き起こします。回答された質問の一部を次に示します。
ブラックホールとは何ですか?
ブラックホールは非常に密度の高い物体であり、光さえも逃げることができないものです。彼らは近くの物質を食べると、サイズが大きくなります。ブラックホールは通常、大きな星が死んで崩壊するときに形成されます。
太陽の何百万、何十億倍もある超巨大ブラックホールは、私たち自身を含むほぼすべての銀河の中心にあると考えられています。私たちのものは射手座A *と呼ばれます。
なぜブラックホールの画像を見たことがないのですか?
ブラックホールは、超大規模なものでさえ、それほど大きくありません。たとえば、太陽の約400万倍の質量があると考えられている天の川の中心にあるブラックホールの画像を撮影することは、月の表面でDimitriosのDVDを撮影するようなものです。アリゾナ大学の天体物理学者であるプサルティスはヴォックスに語った。また、ブラックホールは通常、ブラックホールの周囲の光を遮る可能性のある材料で覆われている、と彼らは書いている。
この画像の前に、ブラックホールが存在することをどのようにして知りましたか?
アインシュタインの相対性理論は、最初に巨大な星が死ぬと、高密度のコアが残ることを予測しました。 NASAによると、このコアが太陽の3倍以上の大きさである場合、彼の方程式は重力がブラックホールを生成したことを示していました。
しかし、昨日(4月10日)まで、科学者たちはブラックホールを撮影したり、直接観察したりすることができませんでした。むしろ、彼らは間接的な証拠-近くの他のオブジェクトからの動作や信号-に依存していました。たとえば、ブラックホールは星に近づきすぎている星を食い尽くします。このプロセスにより星が加熱され、望遠鏡で検出できるX線信号が放射されます。時々、ブラックホールはまた、荷電粒子の巨大なバーストを吐き出します。これもまた、私たちの機器によって検出可能です。
科学者は時々オブジェクトの動きも研究します-それらが奇妙に引っ張られているように見える場合、ブラックホールが犯人である可能性があります。
画像には何が表示されていますか?
ブラックホール自体は放射が少なすぎて検出されませんが、アインシュタインが予測したように、ブラックホールの輪郭とその事象の地平線-光が逃げることができない境界-を見ることができます。
それは事実です。真ん中のくまはブラックホールの「影」であり、周囲のイベントホライズンにある輝くガスによって明らかにされます。 (ブラックホールの極端な引力はガスを過熱し、ガスに放射線または「グロー」を放出させます)。しかし、地平線上のガスは実際にはオレンジ色ではなく、プロジェクトに関係する天文学者は、電波信号をオレンジ色に着色して、放射がどれほど明るいかを示しています。
黄色のトーンは最も強い放出を表し、赤色はより低い強度を表し、黒は放出がほとんどないかまったくないことを表します。可視スペクトルでは、放出の色はおそらく肉眼で白く、おそらくわずかに青または赤で汚れています。
詳しくは、このLive Scienceの記事をご覧ください。
画像がぼやけるのはなぜですか?
現在のテクノロジーでは、それが達成可能な最高の解像度です。 Event Horizon Telescopeの解像度は約20マイクロ秒です。 (ニューヨークのアマチュア天文学者協会のジャーナルによると、地球からそれを見ていて、その期間が月に残されたリーフレットにあった場合、1マイクロ秒は文末の期間とほぼ同じサイズです。)
数百万のピクセルを含む普通の写真を撮り、それを数千回膨らませて滑らかにすると、ブラックホールの画像と同じ解像度が表示されます。イベント地平線望遠鏡。しかし、彼らが5500万光年先のブラックホールを撮像していることを考えると、それは信じられないほど印象的です。
リングの形状が不規則なのはなぜですか?
ミッションの科学者たちはまだ知りません。 「良い質問であり、将来的に回答したいと思っている質問だ」とクルーは語った。 「今のところ、それはM87が示したものです。」
科学者はどのようにしてこの画像をキャプチャしましたか?
世界中の200人以上の天文学者が、イベントホライズン望遠鏡(EHT)と総称される8つの地上電波望遠鏡を使用して測定を行いました。 National Science Foundationの声明によると、これらの望遠鏡は通常、ハワイとメキシコの火山、アリゾナの山、スペインのシエラネバダ、アタカマ砂漠と南極などの高地に設置されています。
2017年4月、天文学者たちはすべての望遠鏡を同期させて、ブラックホールのイベントホライズンから放射されている電波をすべて同時に測定しました。声明によると、望遠鏡の同期は、20マイクロ秒の印象的な解像度の地球サイズの望遠鏡を作成するのと同じでした。パリのカフェからずっとニューヨーカーの手で新聞を読むのに十分です。 (比較すると、彼らがイメージしたブラックホールは全体で約42マイクロ秒です)。
次に、これらすべての生の測定値を取得して分析し、それらを組み合わせて、表示される画像にします。
なぜ科学者は可視光ではなく電波を測定して画像をキャプチャしたのですか?
可視光を使用する場合よりも、電波を使用する方が解像度が高くなる可能性があります。 「電波は現在、あらゆる技術の中で最高の角度分解能を提供している」とクルーは言った。角度分解能とは、望遠鏡が2つの別々のオブジェクトをどれだけうまく識別できるか(最小角度)を指します。
これは実際の写真ですか?
いいえ、伝統的な意味ではありません。 「電波で画像を作るのは難しい」とクルー氏は語った。ミッションの科学者は、ブラックホールの事象の地平線から放出される電波を測定し、その情報をコンピューターで処理して、見ている画像を作成しました。
このイメージは、アインシュタインの相対性理論を再び証明していますか?
うん。アインシュタインの相対性理論は、ブラックホールが存在し、それらには事象の地平があると予測しました。方程式はまた、イベントの地平線はいくぶん円形である必要があり、サイズはブラックホールの質量に直接関連しているはずであることを予測します。
驚くべきことに、やや円形の事象の地平線と推測されたブラックホールの質量は、それから遠く離れた星の動きに基づいて、ブラックホールの推定値と一致するはずです。
Space.comで詳細を読むことができます。
なぜ彼らは私たち自身の銀河のブラックホールの画像をキャプチャせず、代わりに遠くのものを選択したのですか?
M87は最初に測定されたブラックホールでしたので、最初に分析したのは、イベントホライズン望遠鏡のディレクターであるShep Doeleman氏が記者会見で語ったことです。しかし、それはまた、私たちの銀河の中心に位置する射手座A *と比較して、イメージするのがより簡単だったとも付け加えました。それは、遠く離れているため、測定を行う夜の間にあまり「移動」しないためです。射手座A *ははるかに近いため、空には「固定」されていません。いずれにせよ、「サグA *に取り組むことを非常に楽しみにしています」とDoelemanは言いました。 「私たちは何も約束していませんが、すぐにそれを得ることを望んでいます。」