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1日10分、宇宙時間をテーマに毎日お届けしております、宇宙話。 今回は、4年前に発表されたブラックホールのあの赤いリング、
あの画像がAIによってさらに進化してきた、そんなお話をしていきたいと思います。 今回は、ポッドキャストを聞きながら、文字でもそして画像でも楽しめるように、
大人気宇宙ポータルサイト、ソラエとのコラボ企画で、概要欄のリンクから記事を読んでいただきながら、ポッドキャストを聞くと、より楽しんでいただける形になっておりますので、ぜひそちらも試してみてください。
それでは最後までお願いしまーす。
3、2、1、イギネション、テーマ、スペース、ブラックホール、ジャパン、佐々木亮の宇宙話。
2023年4月19日始まりました、佐々木亮の宇宙話。 このチャンネルでは、1日10分宇宙時間をテーマに、天文学で博士号を取得した専門家の亮が、毎日最新の宇宙トピックをお届けしております。
本日でエピソードが921話目を迎えております。 基本的には1日1話完結っていうところでお話ししておりますので、
気になる宇宙のトピックからまず聞いていただいて、面白いなってなったらフォローしていただけたら嬉しいなと思っております。
そんな感じで、早速今日本題に行きたいと思います。 今日の本題は、ブラックホールの画像に関するお話ですね。
ちょっと前、だいたいそうだなぁ、あれで言うともう4年ぐらい前になるんですかね。
神になっちゃった。 何があったかっていうと、ブラックホールの写真を撮ることに成功したっていうニュースがありましたよね。
あれの続報を紹介していきたいと思います。 今回お話しする内容は、大人気宇宙ポータルサイトソラエとのコラボ企画になっております。
これですね、久しぶりの紹介になるかなと思うんですけど、画像とか、あとは今回は割と文字と画像を一緒に見たりするとより分かりやすいかなと思うので、
概要欄の記事ですね、読みながらお話し聞いていただけたら嬉しいなと思っております。 よろしくお願いします。
そんな感じでですね、4年前ぐらいに撮影されたブラックホールの画像、みんな覚えてますか。
ブラックホール、超大質量ブラックホール、M87っていう天体なんですよ。これは乙女座の方向にあって、距離で言うとだいたい5500万光年先にある天体なわけですね。
めちゃめちゃもうね、天文学っぽい数字が並んでますよ。 5500万光年先にあるブラックホールに関する写真が撮られたっていうのが、この4年前の
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成果なんですよね。でこれなんか、画像多分、今頭の中でパッて出てない人も、宇宙の中でブラックホール写真撮れた、あの赤い輪っかみたいなやつかなっていうのを思い出してくれれば、
なんとなくピンとくるんじゃないかなと思います。 しかもこのブラックホールの特徴としては、本当に大質量ブラックホールっていうぐらい
めちゃめちゃ重いんですよ。スーパーマッシブブラックホールっていう風に英語でも言ったりするんですよね。 なんかたまーにそういうタイトルの
曲だったりとかがあったりするので、僕割とたまに聞いちゃいますね。 なんか宇宙系の曲の名前って聞きがちみたいなところ、もしかしたら宇宙好きの人
あるんじゃないかなと思っていて、実際に宇宙話のリスナーの方からも、なんかこういう宇宙ぽいタイトルのやつ出てましたよ、みたいな
教えてくれたりするので、その教えてもらったやつとかも結構聞いたりするっていう感じですね。 まあそんな感じで
スーパーマッシブブラックホールってやつがどれぐらい重いのか。 今回取られた天体に関しては、なんと太陽の65億倍です。
65倍じゃないですよ。65億倍です。 太陽が65億個あったら、そのブラックホールの重さになる。
それが一箇所に集中しているような形で天体として存在しているからこそ、 ブラックホールっていうのは強い重力を持って光すらも出ていけないような
引力っていうのを持つことができるというような感じなんですよね。 すごいじゃないですか。
そんなものがそもそも宇宙にあるんだっていう話と、 そういうブラックホールの写真が撮れるようになったっていうのは、
昔から考えたら絶対にあり得ない状況が今起こっているっていうのが、 この天文業界の今面白い、まさにホットな部分の一つなわけですね。
そもそもブラックホールってあるんかいみたいな、いまだに疑ってる方っていうのはいると思うんですけど、
そこは結構観測的な証明っていうのがいくつかできていて、 例えばこういうふうに、今回見つけているこの
超大質量性ブラックホール、スーパーマッシュブラックホールってやつのM87とかは、 別の観測によって得られている証拠っていうのがいくつかあったりすると。
でそれって、例えば今回このM87っていう天体でいうと、周りに銀河とかがあって、中心のこの重力、 ブラックホールの重力によって周りの銀河が支えられているみたいな側面があったりとか、
あとはブラックホール自体も輝く場合があるんですね。 それどういうことかっていうと、他のブラックホールで確認されているもので言うと、
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ブラックホール自体はやっぱり光を通さないぐらい、光すらも吸い込むぐらいの強い重力を持っている一方で、
重力強すぎて周りの天体まで吸い込んでいくっていう、そういう現象を起こすんですよ。 でそれでなんか吸い込まれていく星のイメージはなんとなく湧くかなと思うんですけど、
その吸い込まれる星が、このぐらいの重力のやつに引っ張られているから、この力で内側に落ちていってますみたいな、
そんな証拠となるような光が、まるで星の断末魔の叫びかのように届いてくると。
いうところで観測的にブラックホールがあるっていうのを見つかったりとか、 まあそういったいろんな側面からこのぐらいの重力のものがなければここは説明できない。
でそれっていわゆるブラックホールっていうところに定義される、光を吸い込むような強い重力源っていうのがそこにある。
だからこれをブラックホールと分類しましょうみたいな、そういった感じなわけですよね。 なのでブラックホールなんてないじゃんみたいな、観測できてないでしょっていうところはちょっと
ナンセンスな話で、実際にそこに強い重力があるからこそ起こる現象っていうのが、もうすでにちゃんといくつか見つかっているから、
それをブラックホールと呼びましょうみたいな、イメージ的にはそういう感じですね。
そうやって考えてもらえるとちょっとブラックホール自体も、ああまあなんかあるんだろうなぁみたいな感じですよね。
逆になんかホワイトホールとかってなると、これどんだけ一般的なのかなぁ、僕はなんかブラックホールと一緒に小学校の時ホワイトホールっていうのもあるんだみたいな、
吸い込むやつがあるなら吐き出すやつもあるんだみたいなので、結構あるんじゃないかなと思ってたんですけど、なんかそういう観測の結果っていうのは確かないんですよね。
まあそんな感じで、どこまでが本当にわかっていて、固く観測があって、どっからはなんかやっぱ妄想の世界なのかなぁみたいな、そういったところの話もあったりするんで、
ちょっとホワイトホールに関してはなんか論文見たことある気がするけど、ピンとこなかったんですよね。
まあだから、そういったところをしっかり線引きしていけるのが、宇宙話でポッドキャスト聞いてもらうメリットかなぁと思っていたりするんですよ。
まあそういうのはさておき、そういうブラックホールがあるよっていう話があって、今回はそのブラックホールありました。
スーパーマッシュブラックホールM87っていうのがあって、それを4年前に発表された論文では赤いリングみたいなもやーっとしたリングができていたと。
で今回はそこに対して、ブラックホールの画像をもうちょっとこれ綺麗に撮れないかなみたいな。
で今回のところで言うと、その4年前のやつってすごくスムージングっていうんですかね、平滑化みたいな処理がされて、ちょっと薄くモザイクが入ってるみたいな、画質の荒そうなデータだったわけですよ、写真が。
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なので多分みんな思ったはずなんですよ。なんだろうこのもやっとしたリングはと。
そしてこれもっと綺麗に撮れたらどうなるんだろうなみたいな。
っていうところ、まあすごいふわっと画像を見ただけでも思った人もいるし、ブラックホールとか研究をやってる人からしても、これがもうちょっと綺麗にどこまでがこう光っててとかっていうのがシャープに分かれば、
ブラックホールに対する理解って結構制約つけれるのになぁみたいな。つまりここまではこのぐらいの重力でここからは違うんじゃないか、みたいなところまで踏み込めたらいいのになっていう思いがあったんですよね。
そういった背景がある中で、世界中にインパクトをもたらして、確か世界中プレスリリース同時みたいな。
しかもそのプレスリリースを事前に告知して、なんかどっかの新聞社にすっぱ抜かれるなんてことは絶対なくて、今回その場合、その時は確かアメリカだったかな?の時間に合わせて、日本だと確か早朝か夜中に会見の時間がセッティングされていて、
なぜか知らないけど、こんな時間に国立天文台で記者会見があるらしい。しかも世界同時らしいぞ。これは相当インパクトのあるやつが出てくるぞっていうところになっていて、注目で集めて、あの画像赤いリングがドーンと出てきたんですよ。
今回この研究では、そのリングよりきれいに鮮明にシャープになってくれたら嬉しいなっていうところのモチベーションのもとですね、機械学習AIっていうのを用いてその画像を再構築するっていう研究が行われました。
その結果、機械学習AIを使うことによって、そのAIをいわゆる観測した元データに当ててあげることによって、画像の処理っていうのを人間の手ではなくて、これ機械の手に任せて研究を進めてもらおうっていうような、そういう取り組みをした結果ですね、なんとあの赤いリングが見えていたやつの幅が半分になったと。
つまり2倍の精度が出てきたっていうところが面白い部分で、つまりどこまでがこのリングであるのかっていうところをすごくシャープに描くことに成功したっていうのが、今回の研究結果の一つとして出ていたんですね。
これは結構面白い部分。リングの幅が1分の2ぐらいまで細くなったんですよ。そうするとここの部分からはこれぐらい光が来ててみたいな、そういった理論モデルとか重力がこれぐらいまであるっていうようなところに対して制約条件、つまりはここまではこういう条件でここからはこういう条件で。
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逆に言うと、なんかこのすごい内側の縁の部分、今まで重力めっちゃかかってると思ってたけど、かからなかったねとか、逆にものすごくかかってるねみたいな話とか。なんかそういったところをしっかりと詰めていけるような、そういうモデルが完成してブラックホールの画像がよりシャープになった。そんな研究結果が出てきたっていう話なんですよ。
これ結構面白い部分だなと思いつつ、実は1点僕すごい気になっていることがあって、これはそらえの記事とのコラボからもう1個情報追加の話になるんですけど、どんぐらい前だろうな。1年ぐらい前だったかな。
このポッドキャストの中で、このリング状になっているブラックホールの画像、偽物なんじゃないのっていう、そういう研究を紹介させていただきました。これね結構いろんなメディアというかツイッターとかリスナーの人が作ってくれた感想とか記事とかでもそうだったんですけど、結構衝撃強かったっぽくて、国立で問題がさっき言ったみたいに4年前に公開したんですよ。
データをドーンと。で、こうやってリングが見えてるみたいな。ブラックホールってこういう形なんだっていうセンセーショナルなのがバーって出てきたんですよ。で、国立で問題からもちろんプレスリリース出るみたいな。
ってなった中で、確か去年とか一昨年とか去年だった気がするな。2022年とか21年かなぐらいの時に、なんとこの画像、人間が真ん中に穴が開いてて欲しいと思って作った画像じゃないですかっていう、研究の穴を指摘するような論文が出たんですよ。
ね、これさすが研究の業界ってすごいなって思ったのが、そういう論文がちゃんと出るんだっていうところと、もう一つは、この研究中心で行ってたメンバーが国立で問題の人と。
つまり、世界中にインパクトを与えたブラックホールの画像を作ったのも国立で問題だし、それを指摘するような流れの研究をリリースできる。しかもそれを国立で問題のプレスリリースとして出してくるっていうところがものすごく素晴らしいなと思って。
つまり、研究の内容に忖度しないってことじゃないですか。ね、天文の業界っていうのは基本的にはデータがオープンになっていて、誰でも触れるんですよ。
だから、そういう衝撃的な発見があったみたいな話がしたら、論文読みながらデータを触れば、その同じ結果っていうのを自分の手元で再現できるっていう、この再現性っていうところがものすごく高いんですよ、天文学の業界って特に。
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なぜならデータが公開されていて、普通の医学系とかって結構データはそもそも取得できんみたいな、その人しか持ってないっていう状況の中でやられたりとか、そのせいでデータ改ざんとかがたまにあったりするんですけど、天文学っていうのは論文と照らし合わせることによってその研究結果を再現できるっていうところがものすごく面白いポイントなんですよね。
で、そういった中で、ちゃんと論文として認められるということは論理的に説明できてるから、ブラックホールの画像、もしかしたら嘘なんじゃないか、間違ってるんじゃないかっていうのも国立専門大から出ていたので、そういった実は背景もあったりするんですよね。
だから、これ僕がすごい気になってるのは、こういう研究があったと。つまり、ブラックホールの画像を取れたって言って赤いリング出てたけど、あれのデータ処理が、そしてその根本にあるブラックホールへの理解が間違えてるっていうパターンもあるわけじゃないですか、可能性としては。
そうすると、実は今回画像を作ったAIのモデル自体も、そもそも間違った情報をAIが勉強してる可能性ってあるんじゃないかなと思ったんですよね。
どういうことかっていうと、AIっていうのは自然発生的にめちゃめちゃ人間の能力を超越した機械が現れるっていうわけではなくて、今一般的に研究の業界とかで使われるAIと呼ばれるものっていうのは、何か正解のデータ、つまりブラックホールはこの形であるっていう研究データを用意して、
ブラックホールっていうのはこの形になるっていうのを機械に覚えさせてあげる作業なんですよね。で、この覚えさせるために必要な画像のデータっていうのを作るのが、実はAIにとって一番肝になる部分で、その大元になるような画像っていうのは今回3万件用意した。
ただこの3万件っていうのはデータ分析した結果ではなくて、ブラックホールに物が落ちていくガスの様子をシミュレートした画像を3万通り作ったって感じなんですよ。
つまり、ブラックホールには物がこう落ちていくはずだ。物がこうやって落ちていった時にこういう画像が得られるはずだっていう大元の研究、大元の画像を作って、それを機械に読み込ませて、今回の4年前に発表されたM87の画像に当ててあげるって感じなんですよね。
勘のいい人はなんとなく気づいてきたかなと思うんですけど、このAIを作る時に使った画像がAIの性格を決めるわけです。親によって、育った環境によって変わるみたいな、そういう感じですね。
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そうなると、そもそもブラックホールってこういうもんだ。ブラックホールっていうのは丸であるっていう風に教えられて育ったAIっていうのは、丸だと思われるブラックホールの形を再現するような能力に特化したものなわけですよ。
つまり、今国立天文台からブラックホールの画像出ました。けどそれが間違ってるかもっていう論文も出ました。両方ともプレスリリースとして出ている中で、どっちが正解かっていまだに多分結論出てないんですよね。
なのに、リング上であること自体が正解だというAIデータで研究をやったら、そりゃ2倍シャープになるよなっていうのをちょっと思うんですよ。なので、ここはそういったところがどこまで考慮されているのかなっていうところも考えつつ、今後のブラックホールの画像っていうのがどうやって変化していくのか、そこまでちょっと考えてもらいたいなと個人的には思っていたりします。
後半のところとか結構複雑な話になったかなと思いつつ、研究の見方、研究をどうやって見るかっていうところは結構逆逆をついて、論理の穴がないようにして論文っていうのは出てくるはずなので、こういった考え方をしながら宇宙話聞いてもらうっていうのは結構いいんじゃないかなと。
揚げ足取りに聞こえるかもしれないけど、揚げ足取りじゃなくて、そのパターンちゃんと潰せてるんですかっていう確認ですね。それがいい科学の結果を生むし、科学の結果っていうのをより崇高なものにするっていうんですかね、精緻なものにするっていうところになってくるので、ぜひそういう科学的な視点もみんなにつけてもらったら嬉しいなと思っていたりします。
そんな感じで今回は以上にしておこうかな。今回は宇宙ポータルサイト、ソラエとのコラボ企画になっているので、複雑になりそうなところの前をしっかりと記事の方で押さえてもらって、そこからどんどんどんどん新しい知識っていうのを入れてくれたらいいんじゃないかなと思っているので、そんな感じだったんだとか、記事わかりやすいなとか、なんか言ってることなんかよくわからんみたいな、なんでもいいので、ぜひハッシュタグ宇宙話つけていただいて、
宇宙漢字で話ひらがなですね、そちらでツイッターでつぶやいていただけたら嬉しいなと思っております。はい、そんな感じで今回の話も面白いなと思ったら、お手元のSpotifyアプリでフォローボタンの下にある星マーク、こちらでレビューよろしくお願いします。それではまた明日お会いしましょう。さよなら。
