ブルース・バリックは、国の反対側にいる研究パートナーに緊急の手紙を書きました。彼は、フレッド・ローという名前の者を含む他の電波天文学者たちが彼らのすぐ後に迫っているのではないかと懸念した。
「彼を追い抜いて出版したいなら、早く出版したほうがいい」とバリックは1974年の春、共同研究者のロバート・L・ブラウンに宛てて書いた。
3 年前にコーネル大学で博士号を取得したばかりのバリック氏は若く、野心家で、晴れた乾燥した 2 月の日に空で発見したものを世界に知らせたいと熱望していました。おそらく競争は側面から来る可能性もあります。バリックは、深宇宙の物体から自然に発生する電波を観察しました。しかし、赤外線の波長で空を研究している天文学者たちは、同じ宇宙の標的の周囲を嗅ぎ回っていたと彼は書いた。
バリック氏とブラウン氏は最終的にこのレースに勝利し、天の川銀河の中心で見つかった超大質量ブラックホールである射手座A*（「射手座Aスター」と発音）の功績が認められた。彼らは彼らの発見を発表した同じ年に天体物理ジャーナル1974年12月。
それはスリリングだった、とバリックは振り返る。彼らはちょうど 26,000 光年の深宇宙を覗いて、銀河の魂そのものを発見したところだった。約50年後、自分がその顔を見つめることになるとは、彼はほとんど知りませんでした。 2022 年 5 月 12 日、国際的な Event Horizon Telescope グループは、いて座A*の初めての写真世界に向けて、赤オレンジ色の光のぼんやりとしたリングを持つ暗いスポット。
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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、太陽よりも大きな恒星が超新星爆発で死んだ結果であると考えられることが多い。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も大きく、その形状は典型的な恒星のブラックホールよりも神秘的です。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、科学者たちはまだ調査を続けています。
「私たちはブラックホールが大好きです。」
ブラックホールには惑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「point of no return。何かが近づきすぎると、その穴に落ちてしまい、その穴の重力から逃れることはできません。」
射手座Aのイメージ、略して Sgr A* は素晴らしい成果です。二回目科学者たちは不可視の壁を乗り越えてブラックホールを垣間見ることができました。科学者らは、これは超大質量ブラックホールが実際に存在するという強力な裏付けとなると述べている。
この偉業には、80 機関の 300 人の科学者が参加し、何年もかかりました。ブラックホールは定義上目に見えず、光はそこから逃れることができません。しかし、Sgr A* はガスと塵の輝く輝きに囲まれた黒い影の形で姿を現しました。
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ほとんどの人にとって、スナップショットは彼らの最初の紹介彼らの故郷である銀河にある不気味な超大質量ブラックホールへ。電波天文学者にとって、Sgr A* は古い友人であり、何十年もの間、彼らの頭の中に閉じ込めようとしてきた深宇宙の謎です。
「私たちはブラックホールが大好きです」と、ワシントンDCでの記者会見で画期的な新しい写真の公開に協力したアリゾナ大学の天文学・物理学教授フェリアル・エゼルは語った。
発見への競争
半世紀前、バリック氏とブラウン氏、そして別のチームはブラックホールの検出において互角であったが、その理由は異なっていた。彼らは皆、時間のために競っていました国立電波天文台のウェストバージニア山脈にあるグリーンバンク干渉計システム。3 つのラジオ受信アンテナと 20 マイル離れたアンテナを接続して、より大型の望遠鏡をシミュレートしました。ウェストバージニア州ハンターズビルのアンテナの拡張は技術の大きな進歩であり、画像の解像度が 10 倍に向上しました。
デニス・ダウンズとW・「ミラー」・ゴス、もう一人の天文学者ペア、提案書を提出した射手座の領域である射手座 A でクェーサーまたは超新星の残骸の可能性を探します。仕事や旅行の都合で、ダウンズとゴスはバリックとブラウンの番の数か月前の1973年の秋にヨーロッパからウェストバージニアへ向かうことはなかった。
バージニア州シャーロッツビルからグリーンバンクまで冒険したバリックとブラウンは、まったく異なるもの、つまり銀河の中心近くの星形成領域を探していました。彼らは、中心近くのガスと塵の雲であるいて座B2を観察していましたが、明るい星は見つかりませんでした。
1960 年代初頭のウェストバージニア州グリーンバンク電波天文学施設への入り口。 クレジット: NRAO / AUI/NSF
「念のため、私たちはアンテナを本物の銀河の中心である射手座Aに向けようと考えました」とバリック氏は最近、ワシントン州の自宅からMashableに語った。 「非常に強力な信号が見えました。それは、私たちが期待していたものよりもはるかに強力でした。」
アドレナリンが溢れ出た彼は、グリーンバンクのサイトディレクターであるデイビッド・ホッグに信号について話した。そのとき、観測時間のスケジューリングを担当していたホッグ氏は、別の研究チーム（ゴス氏とダウンズ氏）が追求したかった構成と無線波長を彼らが使用していたことに気づいた。このような対立は論争や競争を引き起こす可能性があるため、ホッグはバリックとブラウンに待つよう頼んだ何年も後に出版された回想によれば、彼は他のチームとコミュニケーションを図ろうとしていたという。おそらく彼らは協力するか、論文で名誉を得ることができるでしょう。
マッシュ可能な光の速度
「念のため、私たちはアンテナを本物の銀河の中心である射手座 A に向けようと考えました。」
次の3か月間、仕事のためにカリフォルニア州サンタクルーズに移ったバリックさんとバージニア州に残ったブラウンさんは4,800マイル離れた場所で働いた。メールでの対応、データの調整を完了し、結果の説明を作成します。
現在ニューメキシコ州に住んでおり、退職しているゴス氏は、超大質量ブラックホールを発見したことで同僚を恨んだことは一度もないと語った。自分のキャリアを銀河中心の研究に費やすことを早くから知っていたゴスにとって、Sgr A* が存在することを知ることはただ興奮しただけだった。
「私たちは『ああ、彼らがやったんだ』と思いました。我々はそれを達成できたかもしれないが、彼らは我々よりわずかに先を行っており、それは十分公平だった」と彼は語った。 「悪意はまったくありませんでした。」
1973年12月、オランダのヴェステルボルク合成電波望遠鏡にて、W・ミラー・ゴス氏（右）とウッドラフ・サリバン氏（左）。ゴス氏は現在ニューメキシコ州に住んでおり、退職しているが、発見したことで同僚を恨んだことは一度もないと語った。超大質量ブラックホール。 クレジット: ウッドラフ T. サリバン III コレクション / NRAO / AUI/NSF
ブラックホールは実在するという証明
ブラックホールのアイデアは物理学の問題の数学的解決策として長い間存在していましたが、科学として完全に受け入れられたわけではありませんでした。一般相対性理論がそれらの存在を約60年前に予言したアルバート・アインシュタインでさえ、彼は疑問を抱いていた。
1974 年、バリックとブラウンが発見された年、イギリスの天文学者サー・マーティン・リース超大質量ブラックホールがいくつかの銀河の中心に存在する可能性があると提案しましたが、それは依然として急進的な考えであると考えられていました。
ハーバード・スミソニアン天体物理学センターのマイケル・ジョンソン氏はイベント・ホライズン・テレスコープの記者会見で、「誰もが、ただ蒸発するだけだと思っていた」と語った。 「自然界にブラックホールが存在できるとは思えませんし、私たちにもそのような状況が続いていると思います。人は常に、何かが介入して『OK、もちろんブラックホールは単なるSFだ、何かがある』と言うのを待っています。」他にはそこにある。』
それでは、証拠写真が登場する 50 年前に、バリックとブラウンにとっての疑問は、彼らが何を出版するつもりだったのかということでした。彼らはどこまで首を突き出せるでしょうか？
当時ブラックホールがどれほど物議を醸していたかを考えると、科学者たちは射手座A*をブラックホールと呼ぶには一歩及ばなかった、とバリック氏は述べた。
の6ページの紙決してその用語に言及することはありません。その代わりに、二人はブラックホールを「銀河の中心を定義する」物理的構造と呼んだ。
1973 年にグリーン バンク干渉計に追加されたアンテナは技術の大きな進歩であり、画像の解像度が 10 倍に向上しました。 クレジット: NRAO / AUI/NSF
「もしこれがブラックホールではないと判明したら、私のキャリアは地に落ちてしまうだろう。したがって、私たちが何を言うべきかについて、科学的な決定ではなく、ここで政治的な決定がなされた」とバリック氏は語った。
30歳くらいの彼は、そのような厚かましい主張に自分のキャリアを賭ける気はなかった。
「笑いのテストに確実に合格するように努めていた」と彼は語った。
8年後、ブラウンがこの名前を作りましたブラックホールの場合は「射手座A*」。彼は、銀河中心の他の要素から小型電波源を区別するためにアスタリスクを使用しました。ある朝、彼は黄色いメモ帳にアイデアを書き留めながら、博士論文について考えました。原子物理学では、科学者は高エネルギー状態を記号で示します。類推して、「星」を使えば小さくて明るい電波源が伝わると彼は考えた。
名前が定着しました。
「笑いのテストに合格するかどうかを確認しようとしていたのです。」
ブラウンとゴスが何年にもわたって銀河中心の研究を続けている間、バリックの興味は彼を別の場所に連れて行きました。彼は以下の専門知識を開発しました惑星状星雲、死にゆく星によって放出されたガスと塵の雲。
現在、1970年代に射手座Aを研究した科学者の何人かは亡くなっています。ローそして茶色それ以来亡くなっています。
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ワシントン大学の元教授であるバリック氏は、発見時の写真をチラッと見ることはできなかった。代わりに、80歳代の彼は、孫たちを訪ねて出発する直前に、イベント・ホライゾン・テレスコープの発表を待って、ついにとらえどころのない友人に会うことができた。まるで普通の一般人のようでした。
Sgr A* のマグカップはバリックの想像どおりでした。最初のブラックホールの写真その前身は、メシエ 87 銀河の中心にあるはるかに大きな超大質量ブラック ホールでした。
「もし見た目が大きく変わっていたら、一般相対性理論は大幅な改造が必要になるだろう」と彼は言う。
彼はブラウンも生きていてそれを見ることができればよかったとただ願っていた。
電波天文学者のロバート L. ブラウンは、天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホールである射手座 A* を発見した 2 人の科学者のうちの 1 人です。 クレジット: NRAO / AUI / NSF
Sgr A* への熱烈な注目は、ゴスにとって思い出を思い出させましたが、それでも嫉妬の感情はなかった、と彼は言いました。
この時点に到達するには、科学者コミュニティ全体の努力が必要でした。ドナルド・リンデン・ベル1つは、銀河、クエーサー、ブラックホールの中心にあるコンパクトな電波源の理論的理解をもたらした「縁の下の力持ち」であると彼は述べた。そして、グリーンバンク電波望遠鏡アレイを構築した十数人の電気技術者や機械技術者も評価に値します。
「これは多くの人々による信じられないほどの成果だ」と彼は語った。 「結局観測を終えた私たちは、ただ肩を組んで立っているだけでした。」