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2026-01-01 00:06:00
ブラックホールの最初の写真は、2019年に啓示のように届きました。 5,500 万光年離れた超大質量ブラック ホール M87* を囲むそのぼやけたオレンジ色の輪は、天文学の最大の成果の 1 つであり、光さえ重力から逃れられないほど極端な天体を直接視覚的に確認した初めてのことです。 3年後、2番目の画像は私たちの銀河の中心に潜むブラックホールである射手座A*を捉えました。どちらの写真も何十億人もの人々を魅了し、まったく新しい科学のフロンティアを切り開きました。
これらの画期的な画像は、ブラックホールが実際に何をしているのかを断片的にしか明らかにしませんでした。それらは 2D スナップショットであり、宇宙の最も極端な重力井戸の周りで展開されているはるかに豊かな物理学を平面的に垣間見ることができました。ドーナツ型の輝きは、ブラック ホールの周りを回る過熱プラズマを示しましたが、その物質がどのように移動するか、磁場がどのようにエネルギーを巨大なジェットに導くか、またはそのような異常な重力の下で時空そのものがどのように曲がるかは明らかにできませんでした。
天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホール、Sgr A*の最初の画像（クレジット：EHTコラボレーション）
400万ポンドを投じた新たな研究プロジェクトは、この状況を根本的に変えることを目的としている。最初のブラックホール写真を作成したイメージングチームの共同リーダーである秋山和典博士は、ヘリオットワット大学のイブ・ウィオー教授と協力して、彼らが「動的重力トモグラフィー」と呼ぶものを作成しています。静止画の代わりに、時間の経過とともにブラックホールの周りでプラズマがどのように流れ、進化するかを示す3Dムービーを制作する予定だ。
最初の画像を撮影したイベント ホライズン テレスコープは、世界中に点在する電波望遠鏡を組み合わせて機能し、信じられないほど鮮明な解像度を持つ仮想地球サイズの望遠鏡を効果的に作成します。しかし、この望遠鏡ネットワークからの不完全なデータを一貫した画像に変換するには、高度な計算アルゴリズムが必要です。秋山博士は、元のブラック ホール画像用のイメージング アルゴリズムの 1 つを開発しました。ウィオー教授は、断片的なデータから画像を再構築する人工知能技術の先駆者であり、この方法は現在、複数の科学分野に変革をもたらしています。
天の川銀河の中心ブラック ホール、いて座 A* の画像化に使用されるイベント ホライゾン テレスコープ (EHT) ネットワークを形成する電波天文台のモンタージュ。これらには、アタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA)、アタカマ パスファインダー実験 (APEX)、IRAM 30 メートル望遠鏡、ジェームス クラーク マクスウェル望遠鏡 (JCMT)、大型ミリ波望遠鏡 (LMT)、サブミリ波アレイ (SMA)、サブミリ波望遠鏡 (SMT) および南極望遠鏡 (SPT) が含まれます (クレジット: EHT コラボレーション)
新しいTomoGravプロジェクトは、これまで隠されていたダイナミクスを明らかにします。ブラックホールは回転し、その回転によって落下する物質からどれだけのエネルギーを抽出できるかが決まり、数千光年にわたって広がる巨大なジェットに動力を与え、銀河の形成と進化に影響を与える。科学者はこれらのジェットを観察することはできますが、それがどのように形成されるのかを見ることはできません。ブラックホールの周囲の磁場とプラズマの時間分解3Dマップは、このプロセスの実際の動作を初めて明らかにし、内側に向かって螺旋を描く物質がどのようにエネルギーを外側に導く磁場を生成するかを示します。
この研究はまた、極限状態におけるアインシュタインの一般相対性理論について、これまでで最も厳格なテストを実施できることを約束している。同チームは、ブラックホールを何度も周回してから脱出する光であるフォトンリングを正確にマッピングすることを目的とした、提案されているブラックホールエクスプローラー宇宙ミッションに協力する予定だ。これらの測定は、重力が時空を最も大きく曲げる場所を調査することになる。
ソース ： 世界有数の科学者が力を合わせて史上初の 3D ブラックホール映画を制作
#科学者たちはブラックホールを3Dで撮影しようと競う