この地球サイズの仮想望遠鏡は、ブラックホールの最初の写真を撮ることができるかもしれない

超大質量ブラックホールが銀河の中心に潜んでいますが、私たちはまだそれを見たことがありません。ブラックホールがそこに存在し、太陽の約 400 万個分の質量を持ち、銀河の星々がその周りを回っていることはわかっています。しかし、それがどのようなものかを正確に説明できる人は誰もいません。

実際、天文学者はこれまでブラックホールを直接撮影したことはありません。銀河の中心にあるブラックホールは超大質量ですが、非常に遠くにあるためです。これは、月の表面にあるグレープフルーツ、DVD、ベーグルを見ようとするようなものです。ブラックホールを見つけるには、ハッブル望遠鏡の1000倍の大きさの超大質量望遠鏡が必要です。

あるいは、8 つの望遠鏡が連携して機能しているだけなのかもしれない。イベント ホライズン テレスコープ (EHT) は、実際には世界中の 8 つの無線周波数観測所のネットワークであり、4 月 5 日に初めて稼働した。現在から 4 月 14 日までに、観測所は十分なデータを集めて、ブラックホールの事象の地平線 (ブラックホールの重力から何ものも逃れられない「後戻りできない地点」の境界) の最初のスナップショットをまとめたいと考えている。

これらの望遠鏡は、天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホールと、その近くの銀河であるメシエ87から放射される電波を集め、それらをつなぎ合わせて画像にする。EHTの解像度は、8,000マイル離れたところから野球のボールの縫い目を数えられるくらいだと言われている。

Natureで、Davide Castelvecchi 氏は、この技術 (超長基線干渉法と呼ばれる) は、1 つの非常に大きな鏡やアンテナ皿を使用するのではなく、複数の観測所を「それらの間の距離と同じ大きさの有効口径を持つ 1 つの仮想望遠鏡」に統合することで機能すると説明しています。

オランダのラドバウド大学の天体物理学者ヘイノ・ファルケ氏は、このプロジェクトは数年前には実現不可能だったとポピュラーサイエンス誌に語った。2013年からフル稼働しているアタカマ大型ミリ波干渉計は、「感度と画像品質を大幅に向上させます」と同氏は言う。「また、望遠鏡1台あたり約0.5ペタバイトという膨大な量のデータを記録して保存する必要があります。これは数年前には実現不可能でした。」

EHT の目標は、私たちの身近なブラックホールが何をしているのかを見ることだけではありません。ハーバード大学の天体物理学者シェパード・ドールマンが率いるチームは、初めてブラックホールを「見る」ことで、非常に小さな量子力学物理学を支配する法則と、宇宙の非常に大きなものを支配する法則を統合し、万物の理論を導き出すのに役立つと考えています。

このプロジェクトは、こうした重力異常がどのように物質を引き寄せ、巨大なプラズマの噴流を発生させるのかについてさらに詳しく知ることも目的としている。また、ブラックホールに落ち込んだ情報は何らかの形で漏れ出るはずだというスティーブン・ホーキングの仮説を解明するきっかけにもなるかもしれない。

EHT チームは、この実験で生成される膨大な量のデータ (4 夜または 5 夜の観測ごとに約 2 ペタバイト) を分析した後、2018 年に画像を完成させたいと考えています。