「視力50万の瞳」が捉えた銀河の中心に潜む超巨大ブラックホールの周辺構造(国立天文台発表)

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国立天文台/AND You Inc.

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ブラックホールは強い重力によってあらゆる物質を吸い込む、宇宙で最も謎めいた天体。これまでの研究から、多くの銀河の中心部には太陽質量の約100万倍から約100億倍という巨大な質量を抱えたブラックホールが存在することが分かってきた。その周辺構造を直接観測してブラックホールの活動メカニズムを解明することは現代天文学における重要な課題の1つとなっている。 

国立天文台などの研究チームは、地球の最も近くにある銀河の1つとして有名な「ソンブレロ銀河」の中心に潜む超巨大ブラックホールの周辺構造を、これまでの望遠鏡の100倍以上細かい解像度で検出・撮影することに世界で初めて成功した。人間の視力を1.0や0.6といった数値で表すが、今回検出・撮影に成功した解像度を視力換算すると約50万だ。本研究成果は2013年9月10日から東北大学にて行われた日本天文学会秋季年会にて発表された。 

研究チームは「位相補償VLBI」という観測手法を駆使することでこの撮影に成功した。「位相補償」とは目標天体と隣接する天体をほぼ同時に観測することで、地球大気によるノイズを除去する技術。これにより、暗い天体からやってくる微弱な電波でも鮮明に検出することが可能となった。「VLBI」とは地球各地に存在する複数の電波望遠鏡をつなぎ、地球サイズ規模の巨大電波望遠鏡を実現する技術。これにより、すばる望遠鏡やハッブル宇宙望遠鏡の100倍以上というあらゆる観測装置と比較しても圧倒的に高精細な解像度が実現できた。

 今回の撮影では、ブラックホールによって光さえ脱出できなくなる半径(シュバルツシルト半径)のわずか数十倍程度の領域に迫ることができた。さらにブラックホール近傍から南北両方向に向かってガスが「噴出する」様子を今回初めて鮮明に捉えることに成功した。本成果は、ブラックホールからガスが噴出する仕組みを解明するための重要な手掛かりとなるとともに、現代科学の究極の目標の1つである「ブラックホールの直接撮影」が期待される。

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