史上初のブラックホールの直接撮影に成功 124
ストーリー by hylom
2017年のプロジェクトがついに実を結ぶ 部門より
2017年のプロジェクトがついに実を結ぶ 部門より
AC0x01曰く、
日米欧の研究者らからなる国際プロジェクト「イベント・ホライズン・テレスコープ」は10日、史上初めてブラックホールの直接撮影に成功したことを発表した（国立天文台の発表、NHK、朝日新聞）。
ブラックホールの存在は多くの観測結果から疑いようのないものであったが、これまではその存在は重力など他の天体との相互作用により確認されていた。今回のプロジェクトでは、南米のアルマ望遠鏡やハワイなど世界8つの電波望遠鏡を結合することで地球サイズの巨大望遠鏡を実現。地球から5500万光年の距離にある、おとめ座銀河団の楕円銀河M87の銀河中心にある大質量ブラックホール（太陽の約65億倍）を撮影した。
撮影された画像は、リング状の明るい部分の中央が黒くなっているもので、これはブラックホール周囲の光がブラックホールの重力により曲げられて発生する「ブラックホールシャドウ」と呼ばれるものだという（詳細は国立天文台の発表参照）。画像のブラックホールシャドウでは大きさが約1000億km、事象の地平面の大きさは約400億kmに達する。
観測自体は2017年4月に行われたもので（過去記事）、収集したデータは数ペタバイトにも上るという。
視力検査で水素原子5つ分の隙間を識別 (スコア:4, 興味深い)
「月面に置いたゴルフボールが見えるほど」と表現されていますが
視力検査に例えると5メートル先の水素原子5個を見分ける精度 [itmedia.co.jp]だそうです。
そう聞くと、なかなかスゴイものだと実感できますね。
Re:視力検査で水素原子5つ分の隙間を識別 (スコア:2, 参考になる)
水素原子5個分を5Åとすると、視角は2tan-1(2.5×10-10/5)=3.43774677×10-7分
視力は視角を分で表したときの逆数だから視力2908882かな？
Re:視力検査で水素原子5つ分の隙間を識別 (スコア:3)
プレスキット [nao.ac.jp]にも視力換算で300万とあるから、計算合ってますね。
記者発表してる教授が一番興奮してるのは伝わってきた (スコア:3)
とりあえず，興味がなさそうな人にもスゲエ感が伝わってくる口調でした。
興奮しすぎてハイな感じなんだろうか。
まん丸 (スコア:3)
やっぱ、毛がないな。
＃また、毛の話を…
Re:まん丸 (スコア:3)
ブラックホールの毛の有無の判断は、さらに観測分解能を上げませんと…。
Re:まん丸 (スコア:2)
他の項を持ち込んで「毛」をはやそうとの話も…
＃人の世と同じく…
Re:毛が無いというけれど (スコア:4, 参考になる)
事象の地平線の際で粒子生成が起きると、
片方がブラックホールに落ちてもう一方が残る事がある
残ったほうが粒子でも反粒子でもエネルギー=質量がブラックホールから出てきた形になる
反粒子が選択的に落ちる、と考えるのはよくある落とし穴で、落ちるのはどっちでもいい
ブラックホール周りの空間のエネルギーを減らして作られた（反）粒子が遠くに出ていった結果、ブラックホールのエネルギーが減っていく、という話ですね
Re:毛が無いというけれど (スコア:2)
粒子も反粒子も正のエネルギーを持ちますよ
反粒子が負のエネルギーを持つわけではないです。
これは対消滅したらエネルギーを放出することで御存じかと思います。
嘘くさいような話ではありますけど、
1. 空間からエネルギーを借りてきて粒子と反粒子が生成される
2. 粒子と反粒子が結合してエネルギーとなる
3. 発生したエネルギーが空間に返却される形で±0になる
という仮想的な粒子の生成と消滅がそこらじゅうで繰り返されているというのが前提です。
んでこれがブラックホールの際だと2の結合に失敗してしまう場合があって、
その時は3に行かないので空間からエネルギーを借りっぱなしになってしまい、
空間=ブラックホールの持つエネルギーが減るんだ!
ってな話です
結果的にブラックホールから(反)粒子が放出されているように見えるはずで、
その分ブラックホールの質量が減ってると考えて差し支えない
そんな感じ
Re:毛が無いというけれど (スコア:2)
3次元的なホール(球状)ですよ
Re:毛が無いというけれど (スコア:1)
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究極のスニーカーネットワーク (スコア:2)
昔から、データ量が膨大な時にはネット越しに転送するよりテープに収めて「足で」持って行った方が速いという話があった。
今回も、データ量が膨大すぎてハードディスクに詰め込んで運んだと。
そんな点も胸熱。
見えないのがブラックホールです (スコア:1)
Re:見えないのがブラックホールです (スコア:1)
これってブラックホールそのものは光学的には撮影できないので、ブラックホール周辺で漏れている光を撮影できたって話だよね。
Re:見えないのがブラックホールです (スコア:3, すばらしい洞察)
光を反射しない真っ黒い素材 [karapaia.com]を写した写真を見て、「光を反射しない素材が写っている」というのと「光を反射してないのだから素材は写っていない」っていうのと同じような話な気がする？
そう考えると、これがブラックホールを写した画像と言って良いかと。
Re:見えないのがブラックホールです (スコア:1)
単純な誤記かと思っていたがWikipedia日本語版で関連することを知った…
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A1%E3%82%B7%E3%82%A8%E5%A4%A9%E4%... [wikipedia.org]
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83%E4%BB%A5%E5%A4%96%E3%... [wikipedia.org]
Re:見えないのがブラックホールです (スコア:3)
それは今までもX線等で見えていたので。
一番近いイメージは逆光で真っ暗になっている人物を撮影した状態かなぁ。
事象の地平線のまわりの光も落ち込んじゃって（曲がってしまって？）地球に届いていない状態も観測されているようです。
Re:見えないのがブラックホールです (スコア:1)
X線は降着円盤やジェットの光では
Re:見えないのがブラックホールです (スコア:2)
> ブラックホール周辺で漏れている光
って、「ブラックホール周辺で（潮汐力によりエネルギー化したX線でブラックホールに吸い込まれずに）漏れた光」意味でとらえたんですが。
Re: (スコア:0)
> 研究グループによりますと、ブラックホールは「Ｍ87」銀河の中心部にあり、この付近からはジェットと呼ばれる高速のガスなどが噴出していることがわかっていますが、今回の撮影では捉えることができなかったということです。
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20190410/k10011879971000.html [nhk.or.jp]
Re: (スコア:0)
日食を撮ったというイメージ?
Re:見えないのがブラックホールです (スコア:2)
ゴミがなくなった状態を見て、掃除機頑張ったよなぁって感心する話とか…
＃なんか、そんなセンサーがついてる掃除機あったな。
Re: (スコア:0)
重力レンズで後ろにある銀河だかの像がゆがんで見えているというような
観測も以前からあった気がしますが、それらと今回が違うのは、後ろからの光ではなく
まさにブラックホール自身の光が曲がっているところ、ということなんでしょうかね。
（まだ今回のニュース内容が良く分かってない）
Re:見えないのがブラックホールです (スコア:2)
渡りもよくわかってないですが、重力レンズで歪んだ銀河の像だと
その中心にきっとブラックホールがあるに違いないという所までしか見えていなくて、
真ん中の黒い○のような本体は見えていなかった、
という事なのかなぁ…
Re:見えないのがブラックホールです (スコア:1)
中性子星なんかもそうなんですけど、真ん中にあるものが光などを発しない代わりに、その重力や回転モーメントで周りの物質を吸い込んだり振り回したりしてるので出てくるエネルギーというのがある訳です。
それでも、通常のブラックホールはさほど（ったって、大きなのは直径何億キロもあるだろうけど、普通に出来てるものは直径がキロメートルオーダなので）大きくないから、影としてはなかなか写り込まなかった…今までの望遠鏡だと解像度が悪くて…のを、今回は解像度が非常にいい（仮想）望遠鏡を使えたので、真ん中に光も何も吸い込んでる所があるのをやっと見れた。と言う感じでは。
Re:見えないのがブラックホールです (スコア:1)
「写真」見ました。
真ん中真っ黒ほんとに光が出ないのに周辺から漏れている電磁波を観測・写真に記録できたというのが凄いすね。
Re: (スコア:0)
電波望遠鏡ということで光じゃないよね。
# これは「撮影」なのか？という感じもする
Re: (スコア:0)
電波も光（可視光）も波長が違うだけで電磁波だから撮影でいいんじゃない？
レントゲンも撮影するし、赤外線カメラも撮影だし。
Re: (スコア:0)
たしかアシモフが透明人間で例えていたな
直接は見えないが、透明人間もそこらに躓いたりしたら
それで存在が判る、と。
見えないけど、周辺には影響を与えている。
約1000億km、約400億km (スコア:1)
科学≒天文学の世界でも、約100Tm、約40Tmとは表記しないのね。
参考
40Tm：海王星の軌道半径（近日点）よりちょっと小さい。
100Tm：海王星の軌道直径（長径）よりちょっと大きい。
今日のコズミックフロント (スコア:1)
今日の22:00から、NHKのBS番組コズミックフロントで、ブラックホール直接観測の特集があります。
https://www.nhk.or.jp/docudocu/program/1861/2120190/index.html [nhk.or.jp]
昨日発表で今日番組放送をぶつけられるのは、さすがNHK。
事前にしっかり取材して準備してたのでしょうね。
Re:今日のコズミックフロント (スコア:4, 参考になる)
報道された写真のようにするために数学的なテクニックを駆使したということです。
何通りかの計算方法で同じような画像が得られればそれを正解とするということらしい。
発表された画像はある意味、想像図のようなものなんですね。
Re:今日のコズミックフロント (スコア:1)
まぁ、VLBI自体が、そういう性格のものですから。
時間的なゆらぎとか、距離的なゆらぎ、後は望遠鏡ごとの受信強度のばらつきや大気の影響（要は、これらは誤差）を見越さないといけないし、データ量も法外に多くなるので、「最適解」と言うのが定性化しにくいんだと思いますよ。
今回のような超大規模なプロジェクトなら、なおさら。
でも、今後は、この規模のVLBIでも画像化の部分が定性化されていくのでしょう。
今週の情熱大陸 (スコア:2)
https://www.mbs.jp/jounetsu// [www.mbs.jp]
「番組では日本人天文学者としてプロジェクトで活躍してきた本間希樹（ほんま・まれき）に2年4カ月に亘って長期密着し、歴史的快挙を成し遂げたプロジェクトの舞台裏に迫る。」
とあるので今週日曜夜にはぜひ見よう
まあそんな科学的なアプローチじゃないだろうけど実際の観測機器も写ってるだろうし
Re:今日のコズミックフロント (スコア:1)
見終えた。さっそく昨日発表の画像を使ってたね。
中国にこの画像を売ろうとした人がいるそうです (スコア:1)
“ブラックホール画像”販売 中国で批判相次ぎ閉鎖 [livedoor.com]
どういう人が買うと想定していたんでしょうか。謎だ。
夜空を見上げりゃ山ほど見えてる (スコア:0)
ブラックホールなんて夜空を見上げりゃ山ほど見えてる。
そういう意味で今まで「撮影」できてた例は山ほどあるんだろうけど、背景が黒くないってのが貴重なのかな。
しかも合成開口レーダー的な何かで…これは前からあるね。
ただこれでも相当なんだろうけどもうちょっと解像度がないと良く分からんね。
その手の技術はその内進歩するだろうから将来はかなりリアルで分かりやすい「ブラックホールの写真」が見られるわけだ。
Re:一方、日本のメディアは (スコア:2, すばらしい洞察)
国民の税金で得た成果だもん、貢献したのかどうなのか、ってのは死活的に重要なんだけどな。
笑いが出た理由はわからんけど、それに同調して日本人が馬鹿にするのは良いこととは思えない。
実際、アルマ望遠鏡の予算がカットされそうで、望遠鏡建設できないかも、って時に署名した一人としてはね。
成果があったんだよ、あんたの署名役に立ったよ、って言ってもらいたいし、自分の税金が人類の進歩に役立ったんだ、ってのも知りたいものだよ。
これを馬鹿にして象牙の塔に閉じこもるから、予算カットで日本全体までジリ貧になっちゃうんだ。
カールセーガンとかアシモフみたいに、わかりやすく、それこそNHKの特番のように広報しなきゃいけない。
だから貢献したか聞くのは当然、というより義務だよ。
Re:一方、日本のメディアは (スコア:1)
であればこそ会見の場なんていう土壇場じゃなくてそれ以前に調べておくべき、となるのでは。
で、調べた上での不明点や生の声を聞く為の質問が出て然るべきなのでは。
科学方面でままある光景だけど、あまりに初歩的な事を会見で聞くなどそもそも記者失格だろう。
Re:一方、日本のメディアは (スコア:1)
記者会見の場で勉強して、帰って間違った記事を書くのが標準的な記者
Re:一方、日本のメディアは (スコア:2)
自民党の長期失政で国力が相対的に低下しまくってるからな
やたらと日本すごい番組が目立つし末期やね
Re:一方、日本のメディアは (スコア:1)
いつものアホアホ記者によるしょうもない質問かと思ってTwitterみたら、主要な質問の最後におまけで聞いたみたいやね
税金の成果云々は当然だけど、広く視聴者に届けるためには、より身近な話題に落とし込むことも必要
で、日本が具体的に何に貢献したのかを関係者が直接語ってくれる映像は、記者が独自に調べて伝えるよりも何倍も真実味が湧く
駄目元で質問するのはありだと思う
ただ、いろんな国の政府や機関、研究者が協力して得た成果なんだから日本に関して具体的に答えたら他国のメディアも「じゃ我が国は？」ってなる
だから当たり障りのない答えを事前に考えていただろうし、予想通り質問があったら「やっぱり来たか」みたいな反応になるのは仕方ない
質問者もしょうもない質問と判っていたから最後に聞いたんだと思う
Re:一方、日本のメディアは (スコア:1)
失笑ってのはそういうことではなく、会見の中で既に日本の観測の役割や貢献に関しては十分に語られてたからだぞ。
お前会見聞いてなかったの？って意味での失笑。
Re: (スコア:0)
聞くは一時の恥、聞かぬは一生の恥という言葉もありまして。
報道としては日本も関わってるプロジェクトで、日本が貢献したところを報道できない方が問題だろう。
オリンピックで国なんか問題ないんだ、と日本人選手を無視して、メダリストだけ取り上げるようなもの。
Re:はいり、はいりふれ、背理法 (スコア:2)
限度を超えて重力崩壊するとき、
落ちていくものの立場になると強大な重力場で時間の流れが遅くなっているので、自分が光速を超えているわけではありませんので大丈夫（?）
事象の地平線を超えても気づかないでしょう
注）潮汐力を無視して考えた場合
Re:ブラックホールはありまへん (スコア:1)
>ロトンやエレクトロンは数十TeVものエネルギー
例えばCERNでは10TeVのエネルギーの粒子を生み出す（加速する）ことができますが、これをもって人類は巨大ブラックホール相当の大きなエネルギーを生み出したというのですか？
違います。数十TeVというのは粒子単体のエネルギーであって、波長に相当するもの。エネルギーの量（WとかJとか）を表していません。
巨大ブラックホールから強いX線というのは、"強い"の部分がエネルギー量が大きいことを、"X線"の部分が波長・粒子単体のエネルギーを表しています。
星間物質から数十TeVというのは後者を表してるだけで、前者の説明になっていません。
星間物質から、銀河中心の巨大ブラックホール相当の大きな量のエネルギーが生み出される理由を説明してください。
#まさか単位が理解できないほど物理に疎いとかはないよね…
Re:ブラックホールはありまへん (スコア:1)
プラズマ宇宙論 [wikipedia.org]から発展した話では。
このプラズマ宇宙論のように電荷を帯びた粒子の流体で宇宙がエネルギーを動かしてるという考え方、一理はあるんですよね。特に、ダークマターが存在しない前提で、今の諸々の観測と理論の矛盾点を説明できる。と言うのは、非常に興味深いですよ。
Re:映画館にはいきませんでしたが (スコア:1)
公開当時、板書された数式が研究者の監修つきだったと評判になっていた覚えが。
関連するwebページを探す気力が出ないけど。
Re:もっと近くで見たい (スコア:1)
そんな近くにきたら、それが普通のブラックホールであっても、我々は一瞬でバラバラにされて吸い込まれちゃいますよ(´・ω・｀)
Re:もっと近くで見たい (スコア:1)
事象の地平面に至る直前がどうかと考えると、確かに難しいですね。
ただ、そこに至る相当前に、痛みすら感じずに引き裂かれるであろうと想像しますが…。
多分ですが、その距離で何かを我々が観測できるだけの主観的な時間を与えられるようには思えないのです。