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イベントホライズンテレスコープによる新しい画像は、天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホールの端から渦巻き状に伸びる強力な磁場の線を追跡しており、強力な磁気がすべての超大質量ブラックホールに共通している可能性を示唆している。

地球から約27,000光年の距離にある「いて座A*」と呼ばれるブラックホールの周囲を示す新たに公開された画像は、本日、『Astrophysical Journal Letters』誌に掲載された2つの研究の主題である。この写真は、2022年に発表された最初の写真に続くものだ。どちらの写真も、イベントホライズンテレスコープ(EHT)の世界中の観測所ネットワークによる電波観測に依拠している。

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EHTによる新しい画像は、天の川銀河の中心ブラックホールの影の周りに、磁場のサインである偏光線を示している。(Credit: EHT Collaboration)

いて座A*は、EHTによって影が撮影された最初のブラックホールではない。2019年、天文学者は銀河系M87の中心にある超大質量ブラックホールの同様の写真を公開した。

2021年、EHTの研究チームは、磁力線の周りを渦巻く粒子のパターンを映し出す偏光でブラックホールを詳しく観察することで、M87のブラックホール周辺の磁力線を描き出した。研究者たちは、「いて座A*」の磁気シグネチャーを決定するために同じ技術を使用した。

この画像を得るのは簡単ではなかったが、その主な理由は、いて座A*がM87よりも特定するのが難しかったからである。EHTチームは、複数の視野を組み合わせて合成画像を作らなければならなかった。

「偏光画像の作成は、表紙だけを見てから本を開くようなものです」と、台湾の中央研究院の天文学者であるEHTプロジェクト科学者Geoffrey Bowerは、今日のニュースリリースで説明した。「私たちが写真を撮ろうとしている間、いて座A*は動き回るので、偏光していない画像を構成することさえ難しかった。偏光イメージングが可能であることに安堵しました。偏光画像を構成するには、あまりにも乱雑なモデルもあったが、自然はそれほど残酷ではなかったです」。

出来上がった画像は、研究チームの期待に応えてくれた。

ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天文学者である共同リーダー、サラ・イサウンは、「我々が今見ているのは、天の川銀河の中心にあるブラックホールの近くに、強く、ねじれた、組織化された磁場があるということです。いて座A*は、より大きく強力なM87ブラックホールに見られる偏光構造と驚くほどよく似ており、強く秩序立った磁場が、ブラックホールが周囲のガスや物質とどのように相互作用するかに重要であることがわかりました」。

いて座A*周辺の磁場の構造は、ブラックホールが周囲の環境に物質のジェットを打ち上げていることを示唆している。これまでの研究で、M87のブラックホールもそうであることが示されている。

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M87の超大質量ブラックホール周辺のプラズマの円盤をコンピューターでシミュレーションしたところ、磁場が光速に近い速度で物質のジェットを発射するのに役立っていることがわかった。科学者によると、天の川のブラックホールも同じようなことをしているようだ。(Credit: George Wong/ EHT)

「M87の磁場構造がいて座A*のそれと非常に似ているという事実は、質量、サイズ、周囲の環境の違いにもかかわらず、ブラックホールがどのようにジェットを供給し、発射するかを支配する物理的プロセスが、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、重要です」と、イタリアのナポリ・フェデリコ2世大学教授のMariafelicia De Laurentis氏は語った。

EHTが観測を開始して以来7年間、共同研究チームは電波望遠鏡のアレイを増やし続け、その結果、より質の高い画像が得られるようになった。EHTチームは来月、再びSgr Aを観測する予定であり、研究者たちは今後数年間で、隠されたジェットを明らかにするかもしれない、いて座A*の忠実度の高い動画を作成することを目指している。また、他の超大質量ブラックホール周辺にも同様の偏光特徴がある証拠を探す予定である。


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この記事は、ALAN BOYLE氏によって執筆され、Universe Todayに掲載されたものを、クリエイティブ・コモンズ・ライセンス(表示4.0 国際)に則り、翻訳・転載したものです。元記事はこちらからお読み頂けます。

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