NAOJら,M87の降着円盤とジェットを同時撮影

国立天文台(NAOJ),総合研究大学院大学らが参加する国際研究グループは,楕円銀河M87の中心部にある巨大ブラックホールの周囲に広がる降着円盤の撮影に初めて成功するとともに,ジェットの根元の構造をこれまでで最も高い視力で捉えた(ニュースリリース)。

2019年,イベント・ホライズン・テレスコープ(EHT)によって,史上初めて楕円銀河M87のブラックホールシャドウが撮影され,ブラックホールの視覚的証拠を初めて示すとともに,銀河の中心に巨大なブラックホールが存在することを決定的にした。

しかし,EHTが撮影した直径約0.011光年のリング状構造は「光子リング」と呼ばれる,ブラックホールに最も近いところで重力によって光の軌道が捻じ曲げられた領域を捉えたもので,ブラックホール周囲の構造ははっきりわからなかった。

M87は活動銀河核と呼ばれる明るい中心核を持ち,その莫大なエネルギーの生成には「降着円盤」と呼ばれる構造が光子リングの周りに広がっていると予言されているほか,「ジェット」と呼ばれる銀河中心部からの高速噴出ガスが確認されており,巨大ブラックホール・降着円盤・ジェットのつながりの解明が求められていた。

研究グループは,地球規模の電波望遠鏡ネットワーク,グローバルミリ波VLBI観測網(GMVA)でM87の中心部を観測した。今回,チリのアルマ望遠鏡とグリーンランド望遠鏡が参加することで大幅にデータ品質が向上した。特に南北方向の解像度が従来のGMVAと比べ4倍以上に向上し(視力約150万),波長3.5mmでもM87中心部のリング状構造の画像化が可能になった。

波長3.5mmで測定したリング構造の視直径は約64マイクロ秒角(0.017光年に相当)と,波長1.3mmのEHTで撮影されたリングの視直径よりも約1.5倍ほど大きく,厚みも厚かったが,この結果は揺るぎないものであるという結論に至った。

大きく厚いリング構造の起源について,シミュレーションを用いて様々なシナリオを検証した結果,3.5mmで撮影された大きなリングは(1.3mmで撮影された)光子リングの周りに広がる降着円盤であると結論づけられた。

さらに,M87の中心部から噴出するジェットがこれまでで最も高い視力で撮影され,中心のリング状構造につながる様子を捉え,ブラックホールジェットの構造形成には降着円盤ガスの存在が不可欠なことを明らかにした。

研究グループは,今後は日本の電波望遠鏡も3.5mm帯国際ネットワークに加わることでブラックホール・降着円盤・ジェットの動画撮影にも挑戦したいとしている。

キーワード:

関連記事

  • 京都大学 特別教授 野田進教授

    フォトニック結晶レーザーが拓く「高輝度半導体レーザー」の次章

    半導体レーザーは小型、高効率という強みを持つ一方で、高出力化するとビームが乱れ「輝度」が伸びないという壁があった。フォトニック結晶レーザーはその常識を塗り替えつつある。その研究の先駆者である京都大学高等研究院・特別教授の…

    2026.04.02
  • 【主張】政策と技術を結ぶ日本の可能性

    世界最大の光学展示会 3月15日から米国ロサンゼルスでOFC(Optical Fiber Communication Conference and Exhibition)が開幕する。通信バブル崩壊後、存在感を失っていた同…

    2026.03.25
  • Orbital Lasers、30.2億円の資金を調達 宇宙用レーザーの送受光技術を開発へ 

    Orbital Lasersは、シリーズAラウンドとして第三者割当増資及びJ-KISS型新株予約権の発行により30.2億円の資金調達を実施した(ニュースリリース)。これにより、シードラウンドからの累計エクイティ調達額は3…

    2026.03.23
  • 岡山大など、シリコンフォトニクスを用いた人工衛星用静電気センサを開発

    岡山大学、大阪公立大学、九州工業大学、産業技術総合研究所、春日電機は、シリコンフォトニクスを用いた人工衛星用の静電気センサを開発した(ニュースリリース)。 近年、人工衛星を活用した宇宙ビジネスが拡大している。小型衛星ネッ…

    2026.03.03
  • JAXA、X線分光撮像衛星で『宇宙の嵐』を観測

    宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、X線でもっとも明るい銀河団であるペルセウス座銀河団における高温ガスの運動をX線分光撮像衛星「XRISM」で精密に測定し、銀河団中心部では超巨大ブラックホールが、その外側では暗黒物質に支…

    2026.02.26

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア