史上初のブラックホール撮影を支えた技術

宇宙

回は前から書こう書こうと思っていて、なかなか書けていなかった「ブラックホール」についてのお話をしたいと思います。

ブラックホールが世界で初めて撮影されたというニュースはご存じの方が多いと思います。

しかし、このニュースの何が凄いのか?というところはおそらくあまりピンとこないですよね。

そこで今日からブラックホールについて、ほどほどに詳しく解説させていただこうと思います。

■視力300万の地球サイズの望遠鏡

今回撮影に成功したブラックホールは地球から5500光年離れた巨大ブラックホールで、その質量は太陽の65億倍と言われています。

ちなみに光の速さは秒速30万㎞で、太陽から地球までは約8分で到着します。

その光の速さで5500年分も離れているわけですから、とにかく遠い場所にある天体なのです。

しかも巨大ブラックホールという肩書きに反して小さな天体のため、姿を写し出すことはとても難しいのです。

巨大なんだか小さいんだかよく分からなくなりますね。

このブラックホールを撮影する難易度を例えると

「地球から月面に置いたオレンジ🍊を見つけるのと同じくらいの難しさ」

だそうです。

うん、大変そうなことだけは分かった 笑

この難易度が高い撮影を可能にしたのが、チリのALMA望遠鏡をはじめとした世界各地の電波望遠鏡です。

電波望遠鏡は複数の望遠鏡を並べて同期することで、より口径が広く性能が高いひとつの望遠鏡として観測ができるという特性を持っています。

この特性を活かして、世界各地にある電波望遠鏡を繋ぐプロジェクトが「イベント・ホライズン・テレスコープ」(以下EHT)になります。

EHTは地球の自転も利用して”地球サイズ”の電波望遠鏡を創りあげました。

これは長年にわたる国際協力があってこそ成し得たもので、このプロジェクトの実現だけでもとんでもない偉業と言えます。

ちなみにEHTの視力は人間で例えると視力300万です。

しかし、この視力を持ってしてもブラックホールの撮影は容易いものではありませでした…

▪️スパースモデリングによる本質の抽出

視力300万という桁外れな性能を持つEHTですが、EHTが観測しているのはミリ波/サブミリ波という電波なので、そのままでは私達が認識できるような画像にはなりません。

そこで、EHTの観測データの画像処理に使われたのが「スパースモデリング」という日本の研究チームが開発した技術です。

スパースモデリングってなに?
って感じになりますよね。

スパースモデリングを簡単に説明すると情報から本質を抽出するという技術です。

この技術によってブラックホールの観測データを画像として再現することが可能になりました。

スパースモデリングを応用すると天文分野だけでなく、医療用のMRIでも短時間で精密な撮影ができるようになります。

それだけでなく、例えばマーケティングなどの分野で、膨大なデータから売り上げに関わる要因だけを導き出すことも可能なようです。

断片的な情報を補完して忠実に再現したり、膨大すぎる情報の中で埋もれてしまう情報を抽出することができるというわけです。

このスパースモデリングの話を聞いて

「情報に振り回されがちな現代人にこそ必要な技術だなぁ」

そう僕は思いました。

そして、よくよく考えてみると武学で学んでいる

身体に訊くという技術は

武学的スパースモデリング」とも言えそうです。

本質を抽出するという意味ではあながち間違っていないように感じています。

そんなわけで、ブラックホールの撮影を実現させた技術について紹介をしてきましたが、いよいよ次回からはブラックホールそのものについて書いていく予定です!

次回もお楽しみに!

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