総務部 総務広報課
総合教育研究部自然科学部門の髙橋博之准教授が参加する国際研究チームが、東アジアVLBIネットワークをはじめとする観測装置を用いて、楕円銀河M87の中心から噴出するジェットの運動を詳しく観測しました。
過去20年以上にわたって得られた多数の画像を分析しまとめた結果、ジェットの噴出方向が約11年周期で一般相対性理論が予言する歳差運動（首振り運動）をしていることを発見しました。
本成果は、M87の巨大ブラックホールが自転（スピン）していることを強く示すとともに、強力なジェットの発生にブラックホールの自転が深く関与していることを裏付けるものです。研究成果は、英国の科学雑誌『ネイチャー』に2023年9月27日付で掲載されました。
髙橋准教授は、ジェットの噴出方向が歳差運動する原因を突き止めるため、ブラックホールとその周囲のガスの運動を解く一般相対論的磁気流体シミュレーションコードの開発を行いました。
詳細は、国立天文台のプレスリリースをご覧ください。
国立天文台 プレスリリース
EHT-Japan プレスリリース
自転する巨大ブラックホールの周りで歳差運動（立体的な首振り運動）する降着円盤とジェットの想像図。ブラックホールの自転軸は図の南北方向に固定されている。ブラックホールの自転軸に対して降着円盤の回転軸が傾いていると、一般相対性理論の効果によってこのような歳差運動が生じる。画像クレジット：Cui Yuzhu et al. (2023), Intouchable Lab@Openverse and Zhejiang Lab.
（上部３つの画像）EAVN等で撮影したM87ジェットの電波画像の例。2013年〜2018年にかけて波長7mm帯で撮影された多数の画像を2年分ずつ平均している。各画像の中心部からのびる矢印はジェットの噴出方向を表す。（下図）2000年〜2022年の間で測定されたジェット噴出方向の時間変化。赤色の正弦曲線は測定結果と最もよく一致する11年周期の歳差運動のモデルを表す。画像クレジット：Cui et al. (2023)
アテルイIIで実施した一般相対論的磁気流体シミュレーションが示した降着円盤およびジェットの歳差運動の様子。初期にブラックホールの自転軸に対して回転軸の傾いた降着円盤を設置し、その時間変化の様子を追っている。カラー図は子午面における密度を表している。一般相対論的磁気流体コードUWABAMI (髙橋 博之 准教授が開発)を用いて計算を実施した。画像クレジット：川島朋尚
