天の川の中心にある超大質量ブラックホールの最高の眺めの1つ

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想像を絶するほど巨大なブラックホールが天の川の中心にあります。しかしもちろん、誰もそのようなものを見たことはありません（後でさらに詳しく説明します）。すべて直接観察以外の証拠に基づいています。

天の川のSMBHは射手座A *（Sgr。A *）と呼ばれ、太陽の約400万倍の質量があります。科学者はそれが近づいている物質に及ぼす影響を観察できるため、そこにあることを知っています。これで、Sgrについての最高のビューが1つあります。 A *、干渉法と呼ばれる技術を使用している科学者チームのおかげです。

Sgrとして。 A *の強力な重力がガスとほこりを引き寄せ、ガスとほこりが穴の周りを旋回します。とにかく大量のエネルギーが放射され、天文学者はそれを見ることができます。しかし、天文学者は何がこのエネルギーを放出するのか正確にはわかりません。それは渦巻く素材から来ているのですか？または、それは穴から離れて発射する物質の噴流から来ているのですか？

「Sgr A *からの放射線源は何十年もの間議論されてきました。」

天体物理学センターのマイケルジョンソン|ハーバードとスミソニアン（CfA）

「Sgr A *からの放射線源は何十年もの間議論されてきました」と天体物理学センターのマイケル・ジョンソンは言います。ハーバードとスミソニアン（CfA）。「一部のモデルは、放射がブラックホールに飲み込まれている物質のディスクから来ると予測していますが、他のモデルは、ブラックホールから射撃する物質の噴流に原因があるとしています。ブラックホールをより鮮明に見ないと、どちらの可能性も除外できません。」

したがって、ブラックホールを理解するには、天文学者がホールの領域をより明確に見る必要があることを意味します。しかし、Sgrでのイベント。 A *は、私たちと銀河の中心との間の電子の塊状の雲によって覆い隠されています。そして、これらの雲はぼやけ、ブラックホールのビューを歪めます。

天文学者のチームは、これらの電子雲を調べて、Sgrで何が起こっているかをより明確に確認することに成功しました。 A *。チームが率いる
ラドボー大学博士課程の学生サラ・イサオウン、そしてSgrを見る。 A *の近所では、Very Long Baseline Interferometry（VLBI）と呼ばれる手法に依存していました。

結果？銀河の超大質量ブラックホールで起こっていることについて、最も鮮明な画像の1つ。

干渉法は、複数の望遠鏡を一緒に利用して、遠くのオブジェクトをより効果的に画像化する手法です。スコープが離れているほど、ベースラインが長くなり、有効口径が大きくなります。この研究で使用されるVLBIを使用すると、個々の望遠鏡が地球全体に広がり、巨大な種類の仮想望遠鏡が作成されます。

しかし、他の干渉計があり、彼らはSgrを見ませんでした。 A *これは明らかに。この研究の背後にあるチームは、干渉法においてもう1つの進歩を遂げました。彼らは、チリの強力なALMA（Atacama Large Millimeter Array）に、フェージングシステムと呼ばれる新しい電子機器を装備しました。これにより、すでに干渉計であるALMAが、GMVA（Global 3mm VLBI Array）と呼ばれる他の12の望遠鏡のネットワークに参加することができました。その名のとおり、GMVAはすでに非常に長いベースライン干渉計です。したがって、GMVAとALMAを結合すると、一種のスーパーVLBIが作成されます。

「…私たちはこの獣を非常に特別な視点から見ています。」

Radboud大学の電波天文学教授Heino Falcke氏。

「アルマ自体は50以上のラジオ料理のコレクションです。新しいALMAフェージングシステムの魔法は、これらすべての料理を単一の望遠鏡として機能させることです。これにより、1つの料理の感度が75メートルを超えます。その感度とアンデス山脈の高い場所は、このSgr A *研究に最適です。

CfAの電波天文学者であるリンディブラックバーンは、次のように説明しています。「高周波で観測することにより、星間物質による画像の破損はそれほど重要ではなくなり、ALMAを追加することで、装置の解像力が2倍になりました。」

では科学者たちはこの革新から何を学んだのでしょうか？これらの優れた画像は、私たちの超大質量ブラックホール、Sgrを理解するのにどのように役立ちましたか。 A *？

新しい画像は、Sgr A *からの放射が対称的な形態を持ち、予想よりも小さいことを示しています。これは、3億分の1度に及ぶだけです。「これは、電波放射が電波ジェットではなく、流入するガスのディスクで生成されることを示している可能性があります」と、画像に対してコンピュータシミュレーションをテストしたIssaounは説明します。「しかし、それは他の電波を発するブラックホールと比較してSgr A *を例外にします。別の方法としては、無線機がほとんど直接私たちを向いている可能性があります。」

Sgrが放射するエネルギーについては多くの議論があります。 A *、それが降着円盤内の渦巻き状の加熱された物質によるものか、穴から離れる方向に向けられた物質の噴流によるものか。それは私たちの視点に依存するかもしれません。

Issaounのスーパーバイザーは、Radboud大学の電波天文学教授Heino Falckeです。ファルケはこの結果に驚いた、そして昨年、ファルケはこの新しいジェットモデルを信じがたいと考えていたであろう。しかし最近、別の一連の研究者が、光学望遠鏡のESOの超大型望遠鏡干渉計と独立した技術を使用して同様の結論に達しました。「たぶんこれは結局正しいのかもしれない」とファルケは結論付け、「我々はこの獣を非常に特別な視点から見ている。」

天文学者はSgrで終わっていません。 A *まだ。彼らは超巨大ブラックホールをどんどん良く見ようと計画しています。「86 GHzでのSgr A *の最初の観測は、26年前のもので、ほんの一握りの望遠鏡しかありませんでした。長年にわたって、より多くの望遠鏡が加わるにつれて、データの品質は着実に向上しました。

次はEvent Horizon Telescopeです。

EHTは、ブラックホールの周辺を調査するために設計された国際的なコラボレーションです。これは1つの望遠鏡ではなく、干渉計を使用して連携する世界中のリンクされた電波望遠鏡システムです。複数の場所にある複数のラジオ皿を備えたブラックホールの周囲の領域からの電磁エネルギーを測定することにより、線源のいくつかの特性を導き出すことができます。

天文学者たちはEHTを使って4年間を過ごし、超大質量ブラックホールSgrを研究しました。その期間は2017年4月に終了しましたが、200人の科学者とエンジニアのチームがまだデータに取り組んでいます。これまでのところ、彼らが見たいもののコンピュータモデルの画像のみをリリースしています。