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2025-11-23 07:17:00
セントルイスのワシントン大学の科学者を含む国際物理学者グループは、ブラックホールがどのように周囲の物質を引き込み、膨大な量の放射線とエネルギーを放出するのかを解明する新たな測定結果を収集した。
研究チームは、XL-カリバーとして知られる気球搭載望遠鏡を、およそ7,000光年離れたところにあるよく研究されているブラックホールである白鳥座X-1に向けた。 「私たちが行った観測は、ブラックホールに近い物理プロセスのますます現実的な最先端のコンピュータシミュレーションをテストするために科学者によって使用されるでしょう」と、ウィルフレッド・R・コネカーおよびアン・リー・コネカー物理学特別教授であり、ワシントン大学マクドネル宇宙科学センターの研究員でもあるヘンリック・クラチンスキー氏は述べた。
ブラックホール付近の偏光を測定する
XL-Calibur は、電磁振動の方向を説明する特性である光の偏光を測定するように設計されています。この光がどのように偏光するかを研究することで、科学者は、ブラックホールの周りを超高速で渦巻く超高温のガスや破片の形状や挙動に関する貴重な手がかりを得ることができます。
The Astrophysical Journal に掲載された最近の論文では、はくちょう座 X-1 の観測からの最新の結果が特集され、ブラック ホールの硬 X 線の偏光についてこれまでで最も正確な測定結果が報告されています。この出版物には、責任著者を務めた大学院生のエフライム・ガウ氏と博士研究員のクン・フー氏を含む、多くのWashU研究者からの寄稿が含まれています。
「もし私たちが空でCyg X-1を見つけようとすると、本当に小さなX線光の点を探すことになるでしょう」とガウ氏は語った。 「したがって、偏光は、地球から通常の写真を撮ることができないときに、ブラックホールの周りで起こっているすべてのことについて学ぶのに役立ちます。」
北半球を横断する気球飛行
これらの発見は、XL-Caliburによる2024年7月のスウェーデンからカナダへの気球飛行から得られたものです。このミッション中、この機器は、空で最も明るく、最も安定した X 線源の 1 つであるクラブ パルサーとその周囲の風星雲からもデータを収集しました。
クラウチンスキー氏は、2024年の飛行はシグナスX-1とクラブパルサーの両方の詳細な測定を含む、複数の技術的マイルストーンを設定したと指摘した。
「WashU の同僚や、米国や日本の他のグループと XL-Calibur に関して協力することは、非常にやりがいのあることです」と、XL-Calibur の共同研究者でスウェーデンの KTH 王立工科大学の教授である Mark Pearce 氏は述べています。 「Crab と Cyg X-1 の観察は、XL-Calibur の設計が健全であることを明確に示しています。私は、これらの成功を新しい気球飛行でさらに発展させることができることを強く望んでいます。」
将来のミッションを見据えて
研究チームは、2027年に計画されているこの望遠鏡の次回の南極からの打ち上げで、追加のブラックホールと中性子星を観測することを目指している。研究対象の天体の範囲を拡大することで、研究者らは、これらの極端な環境で物質がどのように振る舞うのかについて、より完全な全体像を作成したいと考えている。
「IXPEなどのNASA衛星からのデータと組み合わせることで、今後数年以内にブラックホール物理学に関する長年の疑問を解決するのに十分な情報がすぐに得られるかもしれない」とプロジェクトの主任研究員であるクラウチンスキー氏は付け加えた。
世界規模の科学的取り組み
XL-Calibur は、WashU、ニューハンプシャー大学、大阪大学、広島大学、ISAS/JAXA、ストックホルムの KTH 王立工科大学、ゴダード宇宙飛行センター (およびワロップス飛行施設)、さらに 13 の研究機関を含む幅広い機関の協力によってサポートされています。
セントルイスのワシントン大学チームは、セントルイスのワシントン大学マクドネル宇宙科学センターからの支援とともに、助成金 80NSSC20K0329、80NSSC21K1817、80NSSC22K1291、80NSSC22K1883、80NSSC23K1041、および 80NSSC24K1178 を通じて NASA からの資金提供も認めています。ルイス。
#高高度望遠鏡はブラックホールについての私たちの知識を変えました