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2026年10月20日07:10

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小噺0589 見えた！②(ブラックホール)

前回、見えないほど小さい原子が「見えた！」という話を書きました。約1億分の1cmですよ、見えない筈のモノが見えたんですね。
このことから2019年4月にブラックホールの撮影に成功した、というニュースを思い出しました。ブラックホールは見えないモノの代表ですからね。

おとめ座にある楕円銀河M87は強い電波を出す天体として知られていました。

https://share.google/6npKkEVpsyMVJqnVD

電波源はM87の中心にある巨大なブラックホールだという仮説がありました。
それを証明するため、2006年にEHT(Event Horizon Telescope)が始まり、約5500万光年かなたにあるM87の中心部が観測されました。

EHTとは、地球上に点在している8基の大型電波望遠鏡のデータを結合させて、あたかも地球規模の巨大望遠鏡のように機能させる国際プロジェクトです。

https://share.google/SSNf2i8ct8WSaZQWJ

https://share.google/Iv31yVZ4xhMNgTcIr

観測対象のブラックホールの大きさは、月面に置かれた野球のボールを地球から見るほど。こんなに小さいモノは結合させた巨大な仮想望遠鏡でなければ観測できません。

観測により仮説通りブラックホールが発見されました。それを証明するために撮影(どうやって？)されたのが下の写真で、黒い丸がブラックホールです。

https://share.google/XMNNfa64QHUQ8HDjC

光すら出てこられないから黒いのですが、例を用いて簡単に説明すると：

地球上でプロ野球投手が時速150km(秒速約42m)でボールを真上に投げ上げると高さ約90mで最高点に達して重力(引力)の作用で落ちてきます。

https://share.google/uaI02tFWSMoMQBLRZ

もっと速く投げるともっと高く上がりますが、光ほど速いと(時速11億km弱＝秒速約30万 km)地球の重力圏を越えてどこまでも上昇し続けます。つまり、遠く離れたところからその光が見えるということ。夜空の星はみんなそうです。
しかしながら、ブラックホールは密度が無限大ですので重力も無限大。よって光ですら重力圏を越えられずに落ちてくるんです。光が外に出られない＝見えないってこと。だから黒いんです。

ところで、M87に限らず銀河の中心にブラックホールがあることはわかっています。我々が属する天の川銀河(銀河系)にもモチロン。いて座の方向で天の川が最も濃いところです。

https://share.google/mWAZq6uZ36YDX3SHc

銀河系を上から見た想像図。この渦巻の中心【銀河系中心】が、いて座の方向なんです。

https://share.google/gbOouKEKNYOCxb7Ne

中央のブラックホールはM87のそれより遥かに地球に近いのですが、サイズが小さくガスの動きが激しいため撮影はとても困難でしたが、2022年5月にようやく成功しました(史上2例目)。

https://share.google/nhJvpje7n1vNp9JT7

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