世界中の電波望遠鏡ネットワークであるグローバルミリ波VLBIアレイを使用する研究チームが、メシエ87銀河の中心にあるブラックホールの新しい画像を作成した。
新しい合成画像では、ブラックホールを囲む高温の物質の構造、そこから噴出する高速の相対論的ジェット、そして（当然ながら）ブラックホール自体の恐ろしい影など、ブラックホールのさまざまな側面が鮮明に映し出されている。
GMVA やイベント ホライズン テレスコープなどの電波望遠鏡は、世界中の観測所ネットワークで受信された電波信号を測定します。電波天文学者は、これらの信号のタイミングとアンテナ間の距離に基づいて、対象に関する詳細な情報を取得します。
今回のターゲットは、メシエ87銀河の中心にある超大質量ブラックホールでした。ブラックホールは超高密度の天体であり、その重力は非常に強く、光でさえ事象の地平線から脱出できません。降着円盤と呼ばれる物質面に囲まれた超大質量ブラックホールは、銀河中心から高温の物質のジェットを噴出させることがあります。
正式名称がM87*であるこのブラックホールは、太陽の65億倍という驚異的な質量を誇り、そのジェット（ほぼ光速で天体から噴出する4,000光年に及ぶプラズマの流れ）は、ハッブル宇宙望遠鏡によってこれまでに撮影されている。
2019年に公開されたM87*の写真は、ブラックホールの初めての画像であり、ブラックホールについて多くのことを学びました。EHTコラボレーションは、その研究に続き、天体の周囲を渦巻く磁場を明らかにする画像を公開し、さらに今月には機械学習によって強化された、より解像度の高いブラックホールの画像も公開しました。
研究チームは、新たに公開された画像の望遠鏡の解像度を向上させるために、北部のグリーンランド望遠鏡と南部のチリにあるアタカマミリ波サブミリ波干渉計（ALMA）の観測データを追加しました。
「これら2台の望遠鏡をグローバルアレイの一部として設置することで、南北方向の角度解像度が4倍に向上しました」と、MITヘイスタック天文台の研究科学者でEHTコラボレーションのメンバーでもあるリン・マシューズ氏はMITのリリースで述べた。
「これにより、観測できる詳細度が大幅に向上しました」とマシューズ氏は付け加えた。「そして今回の場合、その結果、M87銀河の中心にあるブラックホール付近で作用する物理現象に対する理解が劇的に深まりました。」
新たな画像は、ブラックホールの最初の画像で示されたものよりも大きな物質のリングを捉えています。リングの中心にはブラックホールがあります。科学者たちはブラックホールそのものを画像化できないため、これを「影」と呼んでいます。光ですら脱出できないという話、覚えていますか？これは、EHTコラボレーションが天体の画像を構築するために使用する電波にも当てはまります。
M87*のリングはこれまで考えられていたよりも50%大きくなっており、ブラックホールの周囲を渦巻く超高温のプラズマがより多く存在していることが明らかになっています。リングから噴出するプラズマは、銀河中心核の巨大なブラックホールによって加熱され、加速されて噴出する強力な物質のジェットのようです。
M87*はEHTがターゲットとする唯一のブラックホールではありません。昨年、この共同研究チームは、わずか2万7000光年離れた天の川銀河の中心に位置する、太陽の400万倍の質量を持つブラックホール「いて座A*」の初画像を公開しました。（地球に最も近い既知のブラックホールは、約1600光年離れたガイアBH1系にあります。）
ブラックホールは依然として謎に包まれているが、新しい望遠鏡技術、そしておそらくは AI のさらなる支援により、科学者はブラックホールの性質についてさらに詳しく知ることができ、ひいては宇宙の最大の秘密のいくつかを解明できるようになるだろう。
訂正: この記事の以前のバージョンでは、EHT コラボレーションが M87* の最新の画像を作成したと記載されていましたが、これは Lu らが Global Millimeter VLBI Array を使用して作成したものです。
続き：深宇宙で曲がった光が、これまでに発見された最大のブラックホールの一つを明らかにする
