史上初のブラックホール画像を撮影したイベント・ホライズン・テレスコープ共同研究グループが、新たな驚異的なブラックホール画像を発表しました。この画像は、私たちの銀河系の中心にある超大質量ブラックホール、いて座A*の周囲を渦巻く磁場を捉えています。
ブラックホールは、その強大な重力によって光さえも飲み込んでしまうため、画像化が困難です。しかし、それはブラックホールが見えないという意味ではありません。ブラックホール自体は見えませんが、事象の地平線の縁を渦巻く物質は、画像化できるほど明るく輝いています。この新しい画像は、光の偏光特性を利用して、巨大なブラックホールの周囲を渦巻く強力な磁場を明らかにしています。
「現在私たちが観測しているのは、天の川銀河の中心にあるブラックホールの近くに、強くねじれ、秩序立った磁場が存在するということです」と、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターでこのプロジェクトの共同リーダーを務めるサラ・イサウン氏は声明で述べています。この画像により、研究者たちは、いて座A*としても知られるこのブラックホールを、初めて撮影された有名なブラックホールであるM87*と比較することができました。
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「Sgr A* は、はるかに大きく強力な M87* ブラックホールに見られるものと驚くほど類似した偏光構造を持っていることに加え、強力で秩序立った磁場がブラックホールとその周囲のガスや物質との相互作用に非常に重要であることがわかった」とイサウン氏は述べた。
光の偏光とは、波が振動する方向を指します。光が偏光すると、特定の方向に振動します。人間の目には通常の光と同じように見えますが、研究者はこの偏光を研究することで、磁場の方向を知ることができます。
「ブラックホール付近の高温で輝くガスからの偏光を画像化することで、ブラックホールが吸収・放出するガスと物質の流れを形作る磁場の構造と強度を直接推測することができます」と、プロジェクトの共同リーダーであるアンジェロ・リカルテ氏は説明する。「偏光は、天体物理学、ガスの特性、そしてブラックホールが物質を吸収する際に起こるメカニズムについて、より多くのことを教えてくれます。」
研究者たちは2021年に同様の手法を用いてM87*の磁場を調べており、今回、いて座A*の類似画像を入手したことで、両者を比較することが可能になった。驚くべき発見は、いて座A*はM87*の1000分の1以上も小さいにもかかわらず、両者の磁場が驚くほど似ていることだ。
「M87*の磁場構造がSgr A*のそれと非常に類似しているという事実は、ブラックホールがどのようにジェットを供給し、放出するかを支配する物理プロセスが、質量、サイズ、そして周囲の環境の違いにかかわらず、超大質量ブラックホール間で普遍的である可能性を示唆しており、意義深いものです」と、EHT副プロジェクト科学者のマリアフェリシア・デ・ラウレンティス氏は述べています。「この結果により、理論モデルとシミュレーションを改良し、ブラックホールの事象の地平線付近で物質がどのように影響を受けるかについての理解を深めることができます。」
