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M87のジェットから強力なガンマ線フレアを検出 〜EHTと多波長観測が捉えた巨大ブラックホールの活動期〜

概要

イベント・ホライズン・テレスコープ（EHT）コラボレーションおよび多波長の観測グループからなる国際研究チームは，M87銀河の中心部を電波からガンマ線で一斉観測した新たな研究成果を発表しました．今回の観測は，EHTによるブラックホール初撮影から1年後の2018年に行われたものです．一斉観測の結果，M87中心部から強力なガンマ線フレアを捉えることに成功しました．本成果はM87の巨大ブラックホールが約10年ぶりの活動期を迎えたことを示すとともに，超高エネルギー電磁放射の発生メカニズム解明に手がかりを与えるものです．研究成果は欧州の天文学専門誌『アストロノミー・アンド・アストロフィジクス』に掲載されました．研究の詳細はEHT-Japan プレスリリースをご覧ください．（2024年12月13日 掲載）



図1：2018年4月に様々な波長で撮影されたM87の画像およびガンマ線望遠鏡によって検出されたフレアの測定データ．（クレジット：EHT Collaboration, Fermi-LAT Collaboration, H.E.S.S. Collaboration, MAGIC Collaboration, VERITAS Collaboration, EAVN Collaboration）
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本研究チームは理論・シミュレーション研究も行い，多波長観測データと比較することで，活動期にあるブラックホール周辺の様子を考察しました．国立天文台が運用するスーパーコンピュータ「アテルイⅡ」を用いてシミュレーションを実施した東京大学宇宙線研究所の川島朋尚研究員は「2018年のフレアは，超高エネルギーガンマ線で特に強い増光を示しました．これまでのM87の『おとなしい』時期と同じ放射領域で超高エネルギー粒子が更なる加速を受けたか，あるいは異なる放射領域で新たな加速が起きた可能性も考えられます．」とコメントしています．

論文

タイトル："Broadband Multi-wavelength Properties of M87 During the 2018 Event Horizon Telescope Campaign including a Very-High-Energy Gamma-ray Episode"
著者：EHT Multi-wavelength Science Working Group, EHT Collaboration, Fermi-LAT Collaboration, H.E.S.S. Collaboration, MAGIC Collaboration, VERITAS Collaboration, EAVN Collaboration
掲載誌：Astronomy and Astrophysics
DOI：10.1051/0004-6361/202450497

本研究で用いられたスーパーコンピュータについて

　本研究チームが行ったシミュレーションには，国立天文台のスーパーコンピュータ「アテルイⅡ」が使用されました．アテルイⅡは 3.087 ペタフロップス（ 1 ペタは 10 の 15 乗，フロップスはコンピュータが 1 秒間に処理可能な演算回数を示す単位）の理論演算性能を有します．岩手県奥州市にある国立天文台水沢キャンパスに設置されており，平安時代に活躍したこの土地の英雄アテルイにあやかり命名されました．「勇猛果敢に宇宙の謎に挑んで欲しい」という願いが込められています．（クレジット：国立天文台）

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