天の川銀河の中心にある超巨大ブラックホールの磁場を捉えることに成功―国立天文台・秋山和徳氏ら

2015年12月9日 21:31

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いて座Aスターのブラックホール極近傍領域の想像図。線で示されているのは、今回の観測で観測された磁場構造(磁力線)。(国立天文台の発表資料より)

いて座Aスターのブラックホール極近傍領域の想像図。線で示されているのは、今回の観測で観測された磁場構造(磁力線)。(国立天文台の発表資料より)[写真拡大]

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 国立天文台の秋山和徳博士と本間希樹教授を含む国際研究チームは、天の川銀河の中心にある巨大ブラックホール「いて座Aスター」の極近傍領域に付随する磁場の証拠を捉えることに成功した。

 ブラックホールはこの宇宙に数多く存在しており、銀河の中心には特に巨大なブラックホール(超巨大ブラックホール)が存在すると考えられている。超巨大ブラックホールは、その強大な重力で多くのものを引きつけ、落下してくる物質のエネルギーの一部を電磁波に変えるため、周囲からは非常に強い電磁波が放射される。

 今回の研究では、米国カリフォルニア州にあるCARMA、アリゾナ州にあるSMT、ハワイ州にあるSMAとJCMT、合計4台の電波望遠鏡をVLBI(超長基線電波干渉法)という技術を用いて結合させ、直径4000kmに相当する巨大な電波望遠鏡を構成して波長1.3ミリメートルの電波の観測を実行した。

 その結果、「いて座Aスター」のブラックホール半径の6倍程度の領域から出る放射が、直線的に偏光している様子が初めて計測された。また、今回計測された偏光の度合いから、「いて座Aスター」のまわりの磁力線は一部が渦を巻いていたり複雑に絡み合ったりしていることがわかった。

 この観測結果はこれまでの理論モデルの枠組みを観測的に裏付けるものとなる。今回明らかになった磁場の複雑な構造やその時間変動は、今後ブラックホール極近傍領域の物理をさらに詳しく調べる上でも貴重な情報になることが期待されるという。

 研究メンバーは、「絡まったスパゲッティのようだ」「スパゲッティのお皿全体を見渡すと麺が複雑に絡まっていますが、細かい部分を良く見るとある部分では麺が整列している様子が見られるでしょう。私たちはブラックホールに非常に近いところで磁場が存在することを明らかにしただけでなく、かつてない高解像度の観測によって磁力線が揃うような非常に細部の構造までとらえることに成功したのです」とコメントしている。

 なお、この内容は「Science」に掲載された。

関連キーワード電波望遠鏡ブラックホール国立天文台

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