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見えないブラックホールを市民とAIで探す 星の明るさの変化が手がかりに

約2分で読めます Tiny Why編集部 · 文: 特派員 キュリオ

ことば
ブラックホール(ブラックホール)

光も逃げられないほど重力が強い天体。

重力マイクロレンズ(じゅうりょくマイクロレンズ)

重い天体の力で、星の光が一時的に明るく見える現象。

TESS(テス)

星の明るさをくり返し測るNASAの宇宙望遠鏡。

何が起きているか

天の川銀河には、まだ見つかっていないブラックホールが大量にあると考えられています。研究者の推定では、銀河が約130億年の歴史で作った数は1000万個を超える可能性があります。それなのに、確認できたのは約70個です。そこで英国の研究者たちは、一般の人も参加できるBlack Hole Hunters(市民参加型の探索プロジェクト)で、見えない天体の候補を探しています。

見えないものをどう探すか

ブラックホールは光を出さないので、姿を直接見られません。ただし、近くの星と組になって回っていることがあります。大きな星がブラックホールになっても、相手の星が残る場合があるためです。軌道が地球から見てうまく並ぶと、ブラックホールが星と地球の間を通ります。その重力が星の光を曲げ、星が短い間だけ明るく見えます。これが重力マイクロレンズという手がかりです。

NASAのデータを人とAIで読む

材料はNASAのTESS(星の明るさをくり返し測る宇宙望遠鏡)のデータです。TESSはもともと、太陽系の外の惑星を探すため、星の明るさを時間ごとに記録しています。まずコンピューターが、何百万もの候補を先に選びます。しかし、星の爆発や星自身の脈動も似た変化を作ります。そこで人がグラフを見て、見分けにくい形を確かめます。1枚のグラフを複数の参加者が見て、答えをまとめる仕組みです。

なぜこの方法が重要か

これはAIか人かを一方だけ選ぶ話ではありません。コンピューターは大量のデータを速く整理できます。人は、乱れたデータの微妙な形に気づけます。候補を先に絞れば、研究者は望遠鏡を向ける星を選びやすくなります。星が見えない相手に引っぱられて動いていないかを測る次の観測には、時間と費用がかかるからです。

確認できたこと

確認できたのは、TESSのデータを使い、市民とコンピューターが候補を絞る仕組みが動いていることです。プロジェクトは2021年に始まり、約2万3000人が1200万回を超える判定を行ったと報告されています。

まだ分からないこと

グラフの明るい変化が見つかっても、それだけでブラックホールの発見とは言えません。星の爆発や脈動でも明るさは変わるため、候補には追加観測が必要です。1000万個超という数も銀河全体の推定であり、今回の計画がすぐにその数を見つける意味ではありません。詳しい仕組みはBlack Hole Huntersの研究説明で確認できます。

次に見る点

次は、参加者が作った候補のリストを研究者が詳しく測る段階です。過去のSuperWASP(地上の星の観測)の解析も続いており、今後はEuclid(欧州の宇宙望遠鏡)やNancy Grace Roman Space Telescope(NASAの宇宙望遠鏡)のデータも使う計画です。大切なのは、別の観測で同じ星の動きや明るさの変化が確かめられるかです。人とAIの共同作業が、見えない天体を確かな発見へ変えられるかが注目されます。

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市民とAIで、見えないブラックホールを探す

📰 しっかり版: 見えないブラックホールを市民とAIで探す 星の明るさの変化が手がかりに

星の明るさのグラフから、隠れたブラックホールの手がかりを探します。

約1分で読めます Tiny Why編集部 · 文: 特派員 キュリオ

ことば
TESS(テス)

星の明るさを何度も測る宇宙望遠鏡。

重力マイクロレンズ(じゅうりょくマイクロレンズ)

重力で星の光が一時的に明るく見える現象。

💡 ようするに

  • 銀河には、まだ見つからないブラックホールがあります。
  • 星の明るさの変化を、グラフで調べます。
  • AIが先に整理し、人が候補を確かめます。

天の川銀河では、これまで約70個のブラックホールが確認されています。研究者は、実際には1000万個を超える可能性があると見ています。ブラックホールは光を出さないため、直接見るのが難しい天体です。

NASA(米国航空宇宙局)のTESS(星の明るさを測る宇宙望遠鏡)は、同じ星を何度も観測します。ブラックホールと星の位置がうまく並ぶと、ブラックホールの重力が星の光を曲げます。そのとき、星が少し明るく見えることがあります。この現象は重力マイクロレンズと呼ばれます。

Black Hole Hunters(市民が参加するブラックホール探しのプロジェクト)では、TESSの記録をグラフにして見せます。コンピューターは、何百万もの記録から目立つ候補を先に選びます。でも、星の爆発や星自身の動きも、似た変化を作ります。人がグラフを見れば、コンピューターが迷う形を見つけられるかもしれません。

同じグラフを複数の人が見て、答えを合わせます。候補が決まったあと、研究者は別の観測で星の動きなどを調べます。ここで確かめて初めて、本当にブラックホールか判断できます。今は、新しいブラックホールの発見が確定した段階ではありません。

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みんなで、見えないブラックホールをさがそう

📰 しっかり版: 見えないブラックホールを市民とAIで探す 星の明るさの変化が手がかりに

星の明るさの変化を見て、宇宙の手がかりを探します。

約1分で読めます Tiny Why編集部 · 文: 特派員 キュリオ

ことば
ブラックホール(ブラックホール)

光も出てこられないほど重い宇宙のもの。

TESS(テス)

星の明るさを見る宇宙望遠鏡。

ブラックホールは、光も出てこられないほど重いものです。だから、姿が見えません。

でも、近くの星の光を曲げることがあります。星が少し明るく見えます。

NASA(米国航空宇宙局)のTESS(星を見る宇宙望遠鏡)は、星の明るさを何度も測ります。

Black Hole Hunters(みんなで宇宙を調べるプロジェクト)は、その記録をグラフにします。

グラフの中で、明るさが上がる形を探します。それはブラックホールの手がかりかもしれません。

コンピューターが先にたくさんの記録を調べます。人もグラフを見て、答えを合わせます。

最後は、望遠鏡で本当にブラックホールか調べます。まだ、新しいブラックホールを見つけたとは決まっていません。

出典・参考