ブラックホールを撮影したM87銀河はウルトラマンの里!ブラックホールって何?

昨日4月10日に、国際研究チームによって進められてきたプロジェクトにおいて、M87銀河でブラックホールの撮影に成功したとの報告がありました。

ブラックホールはその名前こそ有名であるものの、目に見えるような形で捉えることは非常に困難なことでした。

今回の研究結果は、その困難を乗り越え、具体的な形でその存在を立証する完全な証拠と成り得た訳で、まさにノーベル賞レベルの功績と言えます。

それによって、現代物理学ならびに天文学において新たなる展開を期待できます。

また、撮影されたブラックホールは、銀河「M87」にあるものですが、この「M87」は、実は人気特撮ヒーローであるウルトラマンの出身地という設定がかつてあったようです。

今回は、この研究結果の内容、ブラックホールとはどのようなものか、そしてウルトラマンの故郷の話などについて纏めました。

ブラックホールの撮影成功!

昨日10日の午後10時、イベント・ホライズン・テレスコープの日本チームの代表である本間希樹さんより、銀河の中心になる巨大ブラックホールの撮影に初めて成功したと発表がありました。

この時間による発表は、日本、アメリカ、ベルギー、チリ、中国、台湾で同時に研究成果を発表するために、2019年4月10日13時(協定世界時)に合わせた結果であり、各地域で同時に発表されています。

そしてそこでブラックホールの画像を公開しました。

画像に写っているのはオレンジ色のドーナッツのような光の輪が真ん中の黒い部分を囲っているような形に見えます。

その真ん中の黒い部分がブラックホールであり、その輪郭を捉えた、ということになります。

ブラックホールの撮影は困難

ブラックホールについて名前とそのイメージはよく知られています。

極めて高密度であり大質量であり、強い重力によってあらゆる物質、そして光でさえも抜け出せない、というものですね。

物理学では、その抜け出せない領域を「シュヴァルツシルト半径」と呼んでいます。

そしてその「一度入れば二度と抜け出せない」境界を指して「事象の地平面(イベント・ホライズン)」と呼びます。

そんなブラックホールは当然自ら光を出すことはありません。

まさに真っ暗の穴です。

宇宙空間そのものも暗黒空間がほとんどのその領域において、撮影するのは困難でした。

方法として考えられたのは、ブラックホールが周囲にあるガスをシュヴァルツシルト半径内に取り込む時に、ガスが放つエックス線や電磁波などの観測です。

これらを観測し分析すればブラックホールの輪郭を写真として表現できる、というものです。

しかしそれを行うには既存の望遠鏡では全く歯が立たず、その問題は見送りされていました。

ブラックホールを撮影しようという世界的な企画

そしてその問題に挑んだのが「イベント・ホライズン・テレスコープ」というプロジェクトです。

ブラックホールの姿を捉える為に、地球上にある電波望遠鏡を超長基線電波干渉法(VLBI)で結合させて国際的に協同して研究しようというものです。

それにより何千キロも離れた電波望遠鏡を結び付けて、地球と同じサイズの口径を持つ電波望遠鏡を仮想的に作り上げることができます。

その精度は膨大であり、人間に例えれば、視力300百万もの数字であり、月面に置いたゴルフボールが見える程です。

世界8か所に置いた望遠鏡を有機的に繋ぎ合わせ、そしてそれから観測された数ペタバイトにも及ぶ膨大なサイズの情報量をスーパーコンピューターで処理し、ブラックホールの姿を捉えようとしたのでした。

そして今回、CGやシミュレーションの結果から導き出されたものではなく、「初めて実際の観測結果として映し出す」ことに成功したのです。

物理学史上、最大の謎の一つであるブラックホールに対する極めて重大な結果であると共に、解明へと進む一歩となったのです。

ブラックホールとは


ブラックホールとは、天体の一つです。

その質量と密度はあまりにも巨大であり、それが巨大な重力を生み出し、ありとあらゆる物質を引き込みます。

その中では宇宙最大の速度を持つ光でさえも抜け出せません。

太陽の30倍以上の重さを持つ巨大恒星がその終わりを迎える時、一気に潰れて収縮することで、超新星爆発の後にも書くが収縮し続け、永久に縮み続けます。

かつてアインシュタインが提唱した一般相対性理論に基づいてその存在が予言され、様々な観測やシミュレーションなどが行われました。

そして今回、それを具体的な形で存在することを証明できた、と言えます。

ウルトラマンは最初は「M87」の出身のはずだった?

今回観測されたこのブラックホールは、おとめ座にある楕円銀河「M87」の中心に位置する巨大ブラックホールです。

地球から5500万光年の距離があり、その質量は太陽の65億倍で、宇宙最大規模と言われています。

「M87」と聞いてなんとなく頭をよぎるものがある方もいらっしゃることでしょう。

そう、あの巨大変身ヒーローである「ウルトラマン」です。

といっても、ウルトラマンは「M78」であり、数字に違いがありますね。

しかし、ウルトラマンは最初の原案では「M87」星雲の出身だったらしく、台本の誤植により「M78」という設定で進んでしまったとのこと。

とは言え、「光の国」からやってくるウルトラマンの星雲に、真っ暗闇そのものである宇宙最大規模の巨大ブラックホールがある、というのはあまりいただけない気もします。

この誤植は、結果として成功だったのかもしれませんね。

宇宙はロマンとワクワクで出来ている

今回のこの撮影は、極めて素晴らしいものです。

ブラックホールの仕組みの解明は銀河の成立の解明にもつながります。

今回の発表はその偉大なる研究の第一歩となります。

私達の知性と理性は、そんな場所にまで及ぶことができるのか、と感動しますね。

今後どのような発見がもたらされるのか、ワクワクしながら見守りたいですね!

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