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ブラックホールの1年の変化から流入ガスの乱れを捉える ─ジェット噴流の起源解明に一歩─

【本学研究者情报】

〇学际科学フロンティア研究所 教授 当真贤二

【発表のポイント】

  • 惭87银河の中心にある巨大ブラックホール(注1)周りのリング状の电波放射について、2017年と2018年の観测结果と新たな理论シミュレーションを照らし合わせました。
  • その结果、ブラックホールの周囲を回転するガス円盘の乱流が电波放射の明るい场所を変化させるという示唆が得られました。
  • 今回の研究成果はブラックホール周辺の复雑な运动状态の理解を进め、さらにはブラックホールからのジェット喷流の起源の解明につながると期待されます。

【概要】

东北大学学际科学フロンティア研究所(兼務 大学院理学研究科)の當真賢二教授が参画する国際研究チーム「イベント?ホライズン?テレスコープ(EHT)(注2)?コラボレーション」は惭87银河の中心にある巨大ブラックホールの観測を進めており、2017年の観測で巨大ブラックホールの影の撮影に史上初めて撮影に成功したと発表していました(2019年4月)。今回、2017年に加えてその1年後の2018年に行われた観測結果の比較から、巨大ブラックホールについての理解をさらに深めることに成功しました。

本研究では、1年の间に事象の地平面(注3)スケールで起こった现象を解析できるようにするため、理论シミュレーション画像を新たに12万枚も追加し、観测结果と照らし合わせました。その结果、惭87ブラックホールの自転轴が地球とは反対方向を向いていることを再确认しました。そしてリングの最も明るい场所の変化には、ブラックホールの周囲を回転するガス円盘の乱流が重要な役割を果たしていることを示しました。これはブラックホール周辺の复雑な运动状态を解明する上で大きな前进となります。

本研究成果は欧州の天文学専門誌Astronomy and Astrophysicsに2025年1月22日付けで掲載されました。

図. M87ブラックホールの観測画像(左)と理論画像(中央?右)。
左図:2018年(上)と2017年(下)に行われた贰贬罢の観测で得られた惭87ブラックホールの画像。(中央)2つの异なる时间における一般相対论的磁気流体力学(骋搁惭贬顿)シミュレーションに基づく画像。
右図:中央の画像を贰贬罢の解像度に合うようにぼかした画像。
(画像クレジット:EHT Collaboration)

【用语解説】

注1. ブラックホール
重力が非常に大きく、光でも脱出できない天体(领域)。直接见ることはできませんが、ブラックホールに落ちるガス(降着流)や、ブラックホール近傍から高速で喷出するプラズマ流(ジェット)からの放射を観测することで、ブラックホールが「黒い穴(ブラックホールシャドウ)」として见える。

注2. イベント?ホライズン?テレスコープ
地球规模の电波干渉计を用いてブラックホールシャドウの撮像を行う国际共同研究プロジェクト。
贰贬罢-闯补辫补苍ウェブサイト:丑迟迟辫蝉://飞飞飞.尘颈锄.苍补辞.补肠.箩辫/别丑迟-箩/迟辞辫.丑迟尘濒

注3. 事象の地平面
ブラックホールの内部と外部を分ける境界面のこと。

【论文情报】

タイトル:The persistent shadow of the supermassive black hole of M87.
II. Model comparisons and theoretical interpretations
著者:Event Horizon Telescope Collaboration
掲載誌:Astronomy and Astrophysics
顿翱滨:

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问い合わせ先

(研究に関すること)
东北大学学际科学フロンティア研究所
教授 当真贤二
TEL: 022-795-4402
Email: toma*fris.tohoku.ac.jp
(*を蔼に置き换えてください)

(报道に関すること)
东北大学学际科学フロンティア研究所 企画部
特任准教授 藤原英明(ふじわら ひであき)
TEL: 022-795-5259
Email: hideaki*fris.tohoku.ac.jp
(*を蔼に置き换えてください)

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