| 項目 | 宇宙論他 |
| 主題 | ブラックホール |
| Going Beyond Einstein: Spacetime Wave Orbits Black Hole |
| Credit : CfA/NASA |
| Explanation |
| Astronomers have seen evidence of hot iron gas riding a ripple in spacetime around a black hole. This spacetime wave, if confirmed, would represent a new phenomenon that goes beyond Einstein's general relativity. These observations confirm one important theory about how a black hole's extreme gravity can stretch light. The data also paint an intriguing image of how a spinning black hole can drag the very fabric of space around with it, creating a choppy spacetime sea that distorts everything falling into the black hole. |
| 今日の宇宙画像は、ブラックホールの内部に迫った科学者の論文を基にしています。 現時点において、ひょっとしたらアインシュタインの相対性理論を越えるか、実証するかの瀬戸際にあるらしいです。 詳細な論文は、私に72時間を越す爆睡に誘いますので、簡潔なところだけを探しまくってみました。 簡潔過ぎて、逆に相対性理論の迷宮に嵌りかけたかもしれません。 理論上は、ブラックホールの内部を見ることも知ることもできないのですが、周囲の観測による推測はできそうです。 当たっているかどうかの結論は、ブラックホールに侵入しないことには得られませんけれど・・・・ 私の好奇心のブラックホールによると、明日の号も宇宙論関連かもしれません。 2005年 1月27日 t.sasaki |
| アインシュタインを越え、 ブラックホールの軌道に乗る時空波 |
| Credit : CfA/NASA |
| 画像の説明 |
| 天文学者は、ブラックホールのまわりで時空で波立ち重なっている熱い鉄ガスの証拠を調べました。 確認されるならば、この時空波は、アインシュタインの一般相対性理論を越える新しい現象を意味するでしょう。 ブラックホールの極端な重力が、どのように光を引き伸ばすかについて、これらの観察は、1つの重要な理論を確かめます。 データは、さらに回転するブラックホールが、ブラックホールに落下する全てを歪めて変化する時空海を作って、まさにどのように周囲の空間で構造を引きずることができるか興味をそそる映像を描きます。 |
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天文学者チームは、ＮＡＳＡのロッシＸ線計時エクスプローラで現象を観察しました。 ブラックホールは、それ自体が回転しながらその周辺を回転させて、実際に歪めさせて時空の構造を引きずることができる過激な天体です。 ブラックホール周辺で急に動いているガスは、その波に乗る以外に選択はありません。 アルバート・アインシュタインは、80年以上前にこれを予測しました。そして、今、私たちはそれについて証拠を参照し始めています。 ブラックホールは、重力で光さえ逃げることができないほどものすごい空間の領域です。 ガスと塵は、配水管を下る水のように融合ディスク内のブラックホールの方に渦巻いて漏斗状になっています。 融合のこの過程は、特に融合ディスクの主な一番奥の最も熱い領域では、Ｘ線放射光のおびただしい量を生み出します。 |
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| Credit : CfA/NASA | |
ブラックホールの近くで重力は、かなり激しいですが、光は上昇の間にエネルギーを失ってもブラックホールの重力から「上手く」上昇することにより、今までどおり流出を奮い起こすことができます。 このように、科学者は、ロッシ・エクスプローラのようなＸ線望遠鏡でブラックホール活動を研究することができます。 |
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チームは初めて、ブラックホールの観察で準周期的な振動（QPOs）と幅広い鉄のK線との2つの重要な特徴と関係を見つけました。 QPOsは、どのようにしてＸ線光線が点滅するかを指します。 幅広い鉄のK線は、科学者が用いるエネルギーのような小さい特徴を分析するツールのスペクトログラム上でスパイクの形を指します。 特定の周波数で発される鉄原子からの光は、スペクトログラムで明るい線をつくります。 光がエネルギーを失うので、重力孔から上昇して線は、広げられるか低いエネルギーへ広がります。 チームは、ロッシ・エクスプローラを活用して、およそ40,000光年離れている星座鷲座内のGRS 1915+105という名前をつけられたブラックホールを研究しました。 チームは、あたかも2つの特徴が互いのことを知っているかのように、広い鉄のKラインが1〜2ヘルツの低周波の変化でQPOsに結び付けられることに気がつきました。 |
| Credit : CfA/NASA | |
2つの信号が同時性があり、ブラックホール・ジェット現象のように他のものに活動を強く影響されなかったという事実は、両方が非常にブラックホールに接近して生じていることを示唆します。 そして、これは、幅広い鉄の線がブラックホールから遠く離れてブラックホール風の中でつくられると述べる理論を不可能にします。 |
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この発見は、関係の原因となっている可能性があったことの問題を増やしました。 高周波のQPOsは、ブラックホール周辺で物質レースからの見込みがあり、それはメリーゴーランドの電球のように白熱します。 もちろん、物質は、どんな遊園地のメリーゴーランドの引きつける力よりも非常に速くブラックホールを回っています。 チームは、1秒につき数百ヘルツもの周波数またはディスクの何百もの回転を見ました。それは、遊園地のメリーゴーランド以上のなかなかの乗り物です。 低い周波数QPOsは、さらに深い謎です。 これらは、概して1〜10ヘルツで、ブラックホールで多くの連星のスターシステムで全く一般的です。 チームの科学者は、GRS 1915+105システムでは、とても遅いQPOsが時空ゆがみの周波数の可能性があったと考えています。 |
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| Credit : CfA/NASA | |
その場合、点滅している低周波QPOsは、波でブラックホール周辺で激しく動いて空間の構造に起因します。 これはレンズ・ティーリング歳差運動として知られていて、それは一般相対性理論の特殊相対性理論から展開します。 |
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融合ディスクを音楽CDと想像してください。 時空ゆがみによって生み出される波は、平らなディスクの表面だけの領域を拡大します。 鉄のK線の広大さは、表面域に依存します。 したがって、1〜2ヘルツの周波数で「点滅する」表面領域のこの瞬間的な増加は、鉄のK線で観察される反復的な変化を説明することができました。 熱い鉄ガスが時空ゆがみに遭遇するたびに、光は衝撃を得て、幅広い鉄のK線はその外見を変えます。 チーム天文学者は、これが彼らの観察の1つの説明だけであって、その他の説明も可能かもしれないとも考えています。 それにもまして明らかなことは、QPOsと幅広い鉄のK線との関係を見つけたことであり、そして、これほど多様に変化する内側のブラックホールに密接に、科学者が徹底調査できる手段をこれまでよりも得られたということです。 ここをクリックすると今回の発見結果のアニメーションを見られます。 |
| Credit : CfA/NASA |
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| ３Ｄ立体画像の付録です。交差法で立体的に見るには、左右の画像の中間(画像下の真ん中の黒点の上)に両目の焦点を合わせます。いわゆる、寄り目にします。平行法で立体的に見るには、左右のそれぞれの画像の下にある黒点の上の真ん中あたりに視線を持っていきます。このときには、両方の画像が、ぼんやりと見えるように画面をつき抜いてその先に焦点を当てるつもりで見ます。ほとんどを交差法にしています。平行法で見たい方は、画像をコピーして左右の画像を入れ替えてください。２００２年４月３０日ページに立体視の方法について掲載しています。 | |||||||
