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宇宙の道・問い 八

ブラックホールって何?写真はあるの?

いまのことば

ブラックホールって何?写真はあるの?

ブラックホールは、ものすごく重いのにとても小さく、まわりの時空をゆがめる天体です。2019年4月、世界の電波望遠鏡でんぱぼうえんきょうをつないだ国際チームが、銀河M87の中心にある巨大ブラックホールの「影」を初めて写したと発表しました。
オレンジ色に光るリングと中心の黒い影、地球の上の電波望遠鏡を線でつないだ図解

光も吸いこむ天体

ブラックホールは、重力が大きすぎて、光でさえも逃げだしてくることができない天体です。光が出てこないので真っ黒に見え、「黒い穴」という意味の名前がつきました。莫大な質量をもつのに非常にコンパクトで、そのまわりでは時空がゆがみ、まわりの物質は激しく熱くなります。

光も、ある距離より近づくと、ブラックホールの重力にとらえられ、まわりを回りながら、やがて吸いこまれてしまいます。まわりに輝くガスのような明るいものがあれば、ブラックホールは「影」のように暗く見えるはずだと、アインシュタインの一般相対性理論から考えられていました。

地球サイズの望遠鏡で写す

撮影したのは「イベント・ホライズン・テレスコープ」という国際協力プロジェクトです。チリ、スペイン、アメリカのハワイ、メキシコなど、世界の8つの電波望遠鏡をつなぎ、地球の自転も利用して、地球サイズの望遠鏡と同じはたらきをさせました。

写されたのは、おとめ座銀河団の銀河M87の中心にあるブラックホールです。地球から5500万光年はなれていて、質量は太陽の65億倍もあります。明るいリングの中に暗い部分が写っていて、これがブラックホールシャドウです。

考えてみよう

答えはひとつではありません。おうちの人と話しながら考えるのも、よい学び方です。

豆知識——写されたリングの明るい部分の大きさは、およそ42マイクロ秒角。これは、月の表面に置いた野球のボールを、地球から見たときの大きさにあたります。
次の一歩
この記事について
ブラックホールが光でさえも逃げだせない天体で「黒い穴」と名づけられたこと、ブラックホールの性質、光がとらえられて影のように見えること、イベント・ホライズン・テレスコープの8つの電波望遠鏡、M87のブラックホールの距離と質量、リングの大きさは、国立天文台「史上初、ブラックホールの撮影に成功」(2019年4月10日)国立科学博物館「宇宙の質問箱 宇宙論編」によります。
本文は株式会社士心が作成したものです。
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