【早読み特選】ブラックホール高精度に観測 地上と衛星の電波望遠鏡接続、EHTなど精度5倍に向上

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  ブラックホールの画像。ＥＨＴが１９年に世界で初めて画像化に成功した（EHT collaboration提供）

ブラックホールの撮像に世界で初めて成功した国際共同研究プロジェクト「イベント・ホライズン・テレスコープ（ＥＨＴ）」のメンバーを中心としたグループは、地上と衛星に搭載した電波望遠鏡をつないで高精度にブラックホールを観測する計画を本格化する。２０１９年に発表したブラックホールの観測時より精度が３ー５倍に向上し、鮮明な画像を得られる。衛星の打ち上げ目標は３１年。ブラックホールの構造や周囲環境の知見獲得を目指す。

新しいブラックホールの観測計画は「ブラックホール・エクスプローラー（ＢＨＥＸ）」。米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）の衛星プロジェクトとして進めたい考えで、２５年にもＮＡＳＡに提案する予定。採択されれば衛星の設計や開発が進み、早ければ３１年にも米国のロケットで打ち上げる。

ＥＨＴは二つのブラックホールの撮影に成功しており、その成果がノーベル物理学賞の候補に挙がっている。これまでに、世界各国の電波望遠鏡をつないで地球サイズの仮想的な望遠鏡を作り上げる「超長基線電波干渉法（ＶＬＢＩ）」で観測し、人間の目に例えて「視力３００万」を実現した。ただ、より鮮明なブラックホールの画像を得るには望遠鏡を地球より大きくする必要がある。

そこで電波望遠鏡を搭載した衛星を打ち上げて地球からの高度約３万キロメートルの軌道に投入し、地上の望遠鏡と連携することで従来の３ー５倍に観測精度を向上する。これにより、ブラックホールに最も近いところで重力で光の軌道がねじ曲げられた領域に取り巻く“光のリング”を鮮明に観測できる可能性が高い。観測からリングの大きさや歪みが分かればブラックホールの質量やスピンを決められる。またブラックホールの中心部から高速で噴出するジェットなどの研究も進むと見られる。

日本も国立天文台を中心に同計画への参加を目指している。人工衛星の開発にも貢献したい考えで、宇宙用冷凍機や超電導素子などの技術開発を日本が担当する可能性がある。ＥＨＴの日本チームの責任者である国立天文台水沢ＶＬＢＩ観測所の本間希樹所長は「日本には衛星開発の技術・強みがある。宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ）や企業などとも協力して進めていきたい」と強調した。