強力なジェットを放出するブラックホールの最初の直接画像

波長によって降着円盤の大きさの見え方違うんですが、ブラックホールのジェットと降着円盤を同時に撮影できたのは初らしい。以下、機械翻訳。
強力なジェットを放出するブラックホールの最初の直接画像
2023年4月26日

M87のブラックホールのジェットと影の眺め
天文学者は初めて、同じ画像で、銀河メシエ 87 (M87) の中心にあるブラック ホールの影と、そこから放出される強力なジェットを観測しました。観測は、ESO がパートナーであるグローバル ミリ波 VLBI アレイ (GMVA)、アタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA)、およびグリーンランド望遠鏡 (GLT) の望遠鏡を使用して 2018 年に行われました。この新しい画像のおかげで、天文学者は、ブラック ホールがどのようにしてこのようなエネルギー ジェットを放出できるかをよりよく理解できるようになりました。


ほとんどの銀河は、その中心に超大質量ブラック ホールを抱えています。ブラック ホールは、そのすぐ近くにある物質を飲み込むことで知られていますが、彼らが住んでいる銀河を超えて広がる強力な物質のジェットを発射することもできます。「ジェットがブラック ホールを取り囲む領域から放出されることはわかっています」と、中国の上海天文台の Ru-Sen Lu 氏は述べていますが、これが実際にどのように発生するかはまだ完全には理解されていません。これを直接研究するには、ブラックホールのできるだけ近くでジェットの起源を観察する必要があります。」

本日公開された新しい画像は、これを初めて正確に示しています。ジェットのベースが超大質量ブラックホールの周りを渦巻く物質とどのようにつながっているかです。ターゲットは銀河 M87 で、5,500 万光年離れた宇宙の近くにあり、太陽の 65 億倍の質量を持つブラック ホールが存在します。これまでの観測では、ブラックホールとジェットに近い領域を別々に画像化することができましたが、両方の特徴が一緒に観測されたのは今回が初めてです。「この新しい画像は、ブラック ホールとジェットの周りの領域を同時に示すことで、全体像を完成させます」と、韓国の国立慶北大学とドイツのマックス プランク電波天文学研究所の Jae-Young Kim 氏は付け加えます。

この画像は、GMVA、ALMA、およびGLTで取得され、仮想地球サイズの望遠鏡として連携する世界中の電波望遠鏡のネットワークを形成しています。このような大規模なネットワークは、M87 のブラック ホール周辺の領域の非常に小さな詳細を識別することができます。

新しい画像は、ブラック ホールの近くに出現するジェットと、科学者がブラック ホールの影と呼ぶものを示しています。物質がブラックホールの周りを回ると、熱くなり光を放ちます。ブラック ホールは曲がってこの光の一部を捉え、地球から見たブラック ホールの周りにリング状の構造を作り出します。リングの中心にある闇は、2017 年にイベント ホライズン テレスコープ (EHT) によって初めて撮影されたブラック ホールの影です。この新しい画像と EHT 画像は、世界中のいくつかの電波望遠鏡で撮影されたデータを組み合わせたものですが、本日公開された画像は、EHT 画像よりも長い波長で放出された電波光を示しています: 1.3 mm ではなく 3.5 mm です。「この波長では、ジェットが中心の超大質量ブラックホールの周りの放射リングからどのように出てくるかを見ることができます。マックス・プランク電波天文学研究所のトーマス・クリッヒバウムは言う。

ESOのVLTで撮影されたM87とジェット

ブラックホールのジェットと降着円盤のイメージ

おとめ座の星図の中のM87

高速回転する超大質量ブラックホールのイメージ図