ブラックホールの画期的な写真は、いくつかの大きな疑問を提起した。

ブラックホールをこっそり覗くのは難しい。宇宙で知られている最速の物体である光でさえ、その巨大な重力から逃れることはできない。「秘密を明かさないように設計されたものなのです」と、ハーバード大学上級研究員で、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターのイベント・ホライズン・テレスコープ（EHT）の所長であるシェップ・ドールマン氏は言う。

2019年4月、ドールマン氏とその同僚は秘密を漏らし、超大質量ブラックホールの画像を世界に初めて公開した。問題の巨大ブラックホールは、おとめ座のM87銀河の5500万光年離れたところにある。この大きな発見は、宇宙に関する最も大きな疑問のいくつかに答えるのに役立つかもしれない。

天体物理学者は 1967 年に「ブラックホール」という用語を作り出したが、それ以来何十年もの間、この謎の怪物が私たちを魅了してきたのには理由がある。ブラックホールはそれぞれ非常に高密度の中心を持ち、M87 の中心は太陽の 65 億倍の質量がある。そのため巨大な重力が生まれ、近くにあるほとんどすべてのものを吸い込む。しかし、中心の周りには事象の地平線と呼ばれる目に見える後戻りできない地点があり、そこでガスと破片が光るシルエットを作り出す。問題が 1 つある。広大な宇宙の中で、ブラックホールはごく小さい (その密度は、太陽よりも大きな星をニューヨーク市に押し込んだ程度)。M87 の特徴を見分けるのは、裏庭から月に 25 セント硬貨を見つけるのと同じようなものだ。

EHT は望遠鏡ではないため、この任務を遂行できる。望遠鏡は 8 台ある。地上に設置された電波観測機器の国際ネットワークは、超長基線干渉法と呼ばれる技術を利用している。この技術では、多数の原子時計がアレイを同期させて共通のターゲットを観測する。個々の機器を組み合わせると、1 つの望遠鏡、つまり EHT になる。これらの機器は事象の地平線から放射される波を拾い、大型コンピューターが信号をデータに変換して物体を視覚的に表現する。その後、人間がそれを整理して画像にまとめる。

2017年4月の4日間、EHTはM87に部隊を向け、銀河の超大質量ブラックホールをのぞき込み、前例のない感度でこれらの信号を捉えた。世界中の200人以上の科学者が2年かけてデータをオレンジ色に輝くスナップショットに変換した（ぼやけて不格好なドーナツのように見えるので、上の写真は私たちが独自に作成したものだ）。「1日2倍の成果を上げました。すべてが完璧にうまくいったのです」とドールマン氏は言う。

宇宙にはブラックホールのような環境はありません。そのような物体を見ることができるということは、私たちに「自然の実験室」を与えてくれるとドールマンは言います。重力による時空の歪みが光の移動に影響を与えるのを観察することで、物体が宇宙をどのように移動するかに関する長年の理論、たとえばアインシュタインの一般相対性理論をテストすることができます。また、ブラックホールが物質を吸い込むことで宇宙の形成にどのように貢献しているかを研究することもできます。ドールマンの言葉を借りれば、「自然は私たちに砂場を与えてくれているのです」。

このストーリーはもともと『Popular Science』誌の『Out There』号に掲載されました。