天文学者が世界にその成果を示したとき、超大質量ブラックホールを初めて見る2019年には、この画像は炎に例えられました。空間ドーナツ。
しかし研究チームは、その中心に潜むブラックホールのより鮮明な画像を新たに公開した。メシエ87ブラックホールらしさがより明確に定義された銀河。
人工知能の助けを借りて、研究者の何人かは協力して、それを捕捉した電波望遠鏡のネットワークの最大解像度を活用し、データをクリーンアップして、明るいガスリングに囲まれたより多くの暗い中心を露出させました。
高等研究所のリア・メデイロス氏は、「ブラックホールを間近で研究することはできないため、画像の細部はその挙動を理解する能力において重要な役割を果たす」と述べた。声明。彼女はの筆頭著者です新しい研究で公開されたテクニックについて天体物理学ジャーナルレター。
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4 年前まで、ブラック ホールの描写は、回転する時空が曲がる現象がどのように見えるかについての芸術家による解釈かコンピューター モデルにすぎませんでした。ただし、この画像は本物であり、各ピクセルが大変な努力を表しています。何百人もの科学者が世界中でデータの断片を収集、処理、つなぎ合わせています。
ブラックホールは定義上目に見えないが、光はその手から逃れるのに十分な速さで移動できないが、宇宙物体はシルエットでその姿を現した。画像に示されているのは実際にはホールの影であり、ガスと渦巻く破片の明るい輝きに囲まれている。その周囲。
M87* と呼ばれるこの超大質量ブラックホールは、5,300万光年離れたところおとめ座の星座で。しかし、天文学者たちは、私たちの銀河の中心にあるブラックホールの画像化を試みる前に、それをターゲットにしました。射手座A*、それは非常に巨大であるためです。彼らは、それが8つの惑星からなる太陽系と同じくらいの大きさで、重さが太陽の質量の数10億倍あると推定しています。
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マッシュ可能な光の速度
元の画像を処理するために必要な大量のデータを収集するために、イベント ホライズン テレスコープ グループは、世界中の電波受信アンテナを同期させ、地球の自転を利用して 1 つの仮想惑星サイズの望遠鏡を形成する非常に長い基線干渉計を使用しました。
しかし、望遠鏡で惑星の表面全体をカバーすることは不可能であるため、パズルのピースが欠けているように、データにはギャップが存在します。そこで登場したのが、PRIMO と呼ばれる新しい技術です。
PRIMO (主成分干渉モデリングの略) は、コンピュータが大規模なトレーニング資料セットに基づいてルールを生成できるようにする機械学習の分野である辞書学習に依存しています。コンピューターは 30,000 枚以上のブラック ホールのシミュレーション画像を分析し、画像の欠落部分を推定する方法を研究しました。
研究チームによると、この技術は、私たちの銀河系にある超大質量ブラックホールであるSgr A*の観測など、他のイベント・ホライゾン・テレスコープの観測にも利用できる可能性があるという。天文学者画像を公開しました昨年の天の川の中心の様子。
NOIRlabのプロジェクト協力者であるトッド・ラウアー氏は、新しいM87*画像を2019年の画像の改良版と考えるべきではなく、まったく同じデータを使用した独立した再構成であると述べた。をさらに深く掘り下げた研究アルゴリズムに掲載されました天体物理ジャーナル2月に。
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ブラックホールは、宇宙空間で最もとらえどころのないもののひとつです。最も一般的な種類は、恒星のブラックホール、超新星爆発で巨大な星が死んだ結果であるとよく考えられています。その後、星の物質はそれ自体の上に崩壊し、比較的小さな領域に凝縮します。
しかし、どうやって超大質量ブラックホール、太陽の数百万倍から数十億倍の質量があり、その形状はさらに神秘的です。多くの天体物理学者や宇宙学者は、これらの巨大な銀河が事実上すべての銀河の中心に潜んでいると信じています。最近のハッブル宇宙望遠鏡の観測では、理論を裏付けた超大質量ブラックホールは、新しい星が急速に生み出されるスターバースト銀河の塵だらけの中心で始まりますが、科学者たちはまだこの現象を研究しています。
NOIRlabのプロジェクト協力者であるトッド・ラウアー氏は、新しいM87*画像を2019年の画像の改良版と考えるべきではなく、まったく同じデータを使用した独立した再構成であると述べた。 クレジット: イベント ホライズン テレスコープ
ブラックホールには、惑星や星のような表面がありません。代わりに、「」と呼ばれる境界があります。事象の地平線「 — 引き返せない地点。何かが急降下しすぎると、その穴に落ちてしまい、決して重力から逃れることはできません。」
M87* の再処理画像では、その境界がさらに強調されています。でマッシャブルのインタビュー2019年、ジョージア州立大学でブラックホールを研究する天体物理学者のミスティ・ベンツ氏は、人類が事象の地平線の証拠を見ることができるようになった重要性を強調した。
最も熱く、最も絞られたガスは事象の地平線の端にあり、すぐに深淵に消える運命にあります。
「これはガスの叫び声が聞こえなくなるまでの最後の小さな叫びです」と彼女は言う。