あなたはブラックホールの真新しい、これまでにない接写写真を見ています。おとめ座A銀河の中心にあるブラックホールM87のこの画像は、特異点を拡大するために2年間にわたって国際的に取り組んだ結果です。それは、初めて、ブラックホールの事象の地平線の輪郭を明らかにします。この点を超えると、光や物質は漏れません。
M87は5300万光年離れた距離にあり、遠方の銀河の中心部にあり、塵やガスの雲などに囲まれているため、可視光望遠鏡ではすべてのブラックホールを見ることができませんでした。それは最も近いブラックホールでも、最も近い超大質量ブラックホールでもありません。しかし、それは非常に巨大であり(太陽系全体と同じくらい広く、太陽の質量の65億倍)、地球の空に2つの最大の出現の1つです。 (もう1つは天の川の中心にある射手座A *です。)この画像を作成するために、天文学者は世界中の電波望遠鏡をネットワーク化し、M87を前例のない解像度に拡大しました。彼らは、結合されたネットワークをイベントホライズン望遠鏡と呼びました。
この画像はブラックホールそのものではないため、この名前が適切です。ブラックホールは放射線を放出しないか、少なくとも既存の望遠鏡を使用して検出するのに十分近い場所には放出しません。しかし、それらの端では、特異点の重力が強すぎて光さえ漏れないようになる直前に、ブラックホールは物質を極端な速度に加速します。つまり、地平線を通過する直前に、高速で摩擦し、エネルギーを発生させて輝きます。 Event Horizon Telescopeが検出した電波はそのプロセスの一部でした。
国立科学財団の記者会見でハーバード宇宙物理学者であり、イベントホライズン望遠鏡の責任者であるシェパードドーレマン氏は、「この画像は、今や超大質量ブラックホールと明るい銀河の間の明確なリンクを形成している」と述べた。
乙女座A(および天の川)のような大きな銀河が超巨大ブラックホールによって束縛されていることを確認している、とDoelemanは言った。
天文学者たちは、ブラックホールが光る物質に囲まれていることを知っていました。しかし、この画像は、ブラックホールと私たちの宇宙の構造に関する重要な質問に答えています。アインシュタインの相対性理論はブラックホールの端でさえも成り立つことを私たちは今知っています。画像に表示されるイベントの地平線の形状は、相対性理論で予測されるように円です。そのため、宇宙で最も極端な環境の1つでも相対性が揺らいでいることが確認できます。
「ブロブを見たかもしれないし、ブロブを見たかもしれない。予想外の何かを見たかもしれないが、予想外の何かを見ることはなかった」とドーマン氏は語った。
その代わりにプロジェクトが明らかにしたことは、アインテインの理論にほぼ純粋で「真実」であったと彼は言った。
これは、物理学にとって良いニュースと悪いニュースです。研究者が教科書を書き直す必要がないことを意味するので、それは朗報です。しかし、それは未解決の重要な問題を残します:一般相対性理論(星や重力のような非常に大きなものを支配します)はブラックホールの端まで機能します。量子力学(非常に小さなことを説明する)は、いくつかの重要な点で一般相対論と互換性がありません。しかし、この画像にはまだ2つがどのように交差するかについての質問に対する答えはありません。この極端な場所で一般相対性理論が壊れていたら、科学者たちはいくつかの統一的な答えを見つけたかもしれません。
望遠鏡ネットワークからデータが引き続き流入する可能性が高く、天の川の中心にあるはるかに近い(しかし小さい)超大質量ブラックホールも観測されています。
アムステルダム大学の天体物理学者であるセラマルコフ氏は、ブラックホールがどのようにして巨大なジェットを生み出すかについての具体的な詳細はまだ明らかにされていないと述べた。しかし、劇的なジェットを生み出すM87ブラックホールのさらなる観察がそれらの質問に答えるのを助けるべきであると彼女は言いました。 Event Horizons Telescopeプロジェクトでは、今後も望遠鏡を追加し、解像度を改善していくことで、より多くの質問に答えられるようになると彼女は語った。具体的には、ブラックホールをイメージングすることで、最終的に量子物理学と重力がリンクされることを期待しています。
その連携により、ウォータールー大学の物理学者でありプロジェクトの共同研究者であるエイブリーブロデリック氏は、最終的に物理学者がアインシュタインに「取って代わる」ことを可能にするかもしれないと語った。
しかし、とりあえず、まったく知られていない領域の端のこの最初のちらりをお楽しみください。