ブラックホールの写真はどう撮るのか：地球規模の電波望遠鏡網が実現した撮像

ハーバード大学の天体物理学者Shep Doeleman氏と250人の研究者のチームは、世界各地の電波望遠鏡を連携させ「イベント・ホライズン・テレスコープ」を構築し、銀河M87の超大質量ブラックホールと天の川銀河の中心にあるブラックホールの初の画像を作り出した。

ブラックホールは光を放たないため、直接撮影することは難しいとされてきた。Quanta Magazineのポッドキャストでは、ホストのJanna Levin氏が、約10年前までブラックホールに関する証拠はすべて間接的なものだったと述べ、Doeleman氏が地球全体を望遠鏡に変えた経緯と、その実現に必要だった共同研究の内容を語っている。

撮影の仕組み

Doeleman氏のチームは、世界各地にある電波望遠鏡を連携させた。この観測網は「イベント・ホライズン・テレスコープ」と呼ばれる。

望遠鏡の設置場所には、チリ、メキシコ、ハワイ（Hawai‘i）、アリゾナ、スペイン、フランス、南極点が含まれる。

• 観測には230ギガヘルツ（gigahertz）の周波数帯が使われ、ガスやちりを透かして観測できるとされる。
• チームは、それまでの画像と比べて画質を約10,000倍に高める必要があった。

観測の成果と対象

イベント・ホライズン・テレスコープは、銀河M87にある超大質量ブラックホールの初の画像を作り出した。このM87は、地球から約5,500万光年（55 million light-years）離れている。

同じ観測網により、天の川銀河の中心にあるブラックホールの初の画像も得られた。このブラックホールの質量は400万太陽質量（4 million solar mass）とされる。

Doeleman氏は、この成果について次のように述べた。

「単なるコーヒーテーブル本を作るためではなく、宇宙の基本的な性質を実際に測定することが目的だった」

— Shep Doeleman

同氏はまた、「ある意味で、見ることは信じることだ（seeing is believing in a certain way）」とも述べた。

研究体制と今後の展望

Doeleman氏は、イベント・ホライズン・テレスコープの創設ディレクター（founding director）であり、イベント・ホライズン・テレスコープ・コンソーシアムの創設ディレクターも務めた。現在はハーバード大学のBlack Hole Initiativeのアシスタントディレクターと、同大学のシニアリサーチフェローを務めている。

イベント・ホライズン・テレスコープは2016年に組織として発足した。Doeleman氏によると、銀河の約10％は電波を放出しジェットを持つ「電波銀河（radio loud）」であるという。また、銀河中心の事象の地平線スケールの構造は2008年に発見された。

ポッドキャストのエピソード概要によれば、ブラックホールの動画は2030年代初頭までに実現する可能性がある。また、理論だけでは得られない知見が、予測を検証する過程で得られる可能性もあるとされる。

筆者の見立て

• ブラックホールは、ほかのどの巨視的な天体とも異なり、物理学にとって根本的な存在であると論じている。
• ブラックホールは銀河の形と大きさを決める非常に重要な役割を果たしており、「私たちの過去であり未来でもある」と解釈している。
• ブラックホールに対する悪評は、完全に正当なものではないと論じている。

この記事は元記事の事実のみに基づいて自動生成されました。

出典

• 媒体名：Quanta Magazine
• 元タイトル：How Do You Take a Picture of a Black Hole? | Quanta Magazine
• URL：https://www.quantamagazine.org/how-do-you-take-a-picture-of-a-black-hole-20261029/
• Smithsonian Astrophysical Observatory、Cygnus X-1 の報道による