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ブラックホールって本当にあるの?。
satoumasaruの回答
こんにちは。はじめまして。ブラックホール、このような話は、わくわくしますね。ご質問に関して以前掲示板でお答えしたこととも重なりますが、私の知っている範囲でお答えします。 >あるといわれているブラックホールですが、本当にあるんでしょうか?。 まず簡単にブラックホールというのを説明します。 脱出速度というのはご存じでしょうか? ボールを水平に投げてみましょう。ボールはどうなりますか? しばらくするとボールは地面に落ちてきます。なぜでしょう? 地球の引力があるからですね。(そんなもの当たり前だって言わないで下さい) ボールをもっと早く投げることができれば、ボールはおちてきません。(正確には落ちているのですが、地球が丸いため落ちてこないのです) これが人工衛星なのです。で、もっと早く投げることができれば、地球をまわることなく、そのまま飛んでいってしまいます。そのとき、これ以上まらば、そのまま、飛んでいってしまうという速度を脱出速度といいます。落ちてくるのはその重力のためですから、重力の強いところでは脱出速度は速くなります。地球表面では秒速11.18km/秒ですが、太陽表面だと617.5km/秒にもなります。 太陽からの脱出速度はすごいものですね。でも光速度は毎秒約29,885km/秒にくらべればたいしたことはありません。だから太陽からでた光は地球に届くのです。 でも、もっともっと重力の強い天体ではどうなるでしょうか、あまりにも強いとついには脱出速度が光速度を上回ってしまいます。こういう星ではどうなるでしょうか? 星からでた光は、また星に戻ってしまうか、永遠に星の周りをまわるだけとなってしまいます。ですからこの星は、光さえも脱出できません。ということは、中のものは外にでることができませんし、外から観測した場合、光でみることはできません。こういうものがブラックホールなのです。 > 実際に望遠鏡で捕らえたんでしょうか?。 観測技術の進展、理論の進歩のなかで星の一生がかなりわかってきました。それによると大きな星は、最後には超新星として爆発してしまいます。ところがその際に星の核の部分が圧縮されます。そうすると、あとに非常にコンパクトなパルサーとよばれる中性子星ができます。ところがその芯の部分はおおきさに一定の限界があって、太陽の3倍ぐらいの質量ですと、星自体がさらにつぶれ、最後には表面からの脱出速度が光以上になってしまいます。そうなると光で観測することはできません。 しかし、多くの星は連星をつくっています。それらの中にはごく近くでまわっている星があります。その場合はその星の光のドップラー効果を利用すると、星が回転しているのがわかるのです。有名なはくちょう座X1とよばれる天体は、見える青色巨星ともうひとつの見えない星からできているのですが、青色巨星の動きから計算したら、みえない星の質量が少なく見積もっても太陽の6倍から8倍以上あることがわかりました。 しかも、それは、非常に強力なX線を放出しています。はくちょう座の中でもっともX線の強度が高いからはくちょう座X1というぐらいですからね。これは、青色巨星からガスがもうひとつの星に流れていっていき、そのガスが見えない星の周りにおちるとき回転し円盤状のガス流をつくり、非常に高温になっているためと考えられています。このX線が観測されているのです。 このように大きな星から相方の小さな星へガスが流れていくことは、ブラックホールでなくても中性子星でも白色矮星でも例はあるのですが、X線のパルスの様子が中性子星などとは全くことなること、それどころか更に強力なガンマ線まででていること、また、どう計算しても質量が太陽の6倍~8倍以上であり、この大きさでは計算上ブラックホールしかできないこと等から、このはくちょう座X1はまちがいなくブラックホールだといわれています。 >そもそも、なぜあらゆる物を吸い込むんでしょうか? よく誤解されているものとして、ブラックホールは全ての物を吸い込むといわれています。でもね、太陽が一瞬にして同じ質量のブラックホールになったとしますね。だったら地球がブラックホールに吸い込まれるか? そんなことはありません。同じように全ての惑星がいままでと同様にブラックホールのまわりを回るでしょう。ブラックホールの不思議な現象がおきるのはブラックホールのすぐ近くだけなのです。もっとも太陽がブラックホールになってしまえば、太陽からの光は途絶えるので地上の生物は絶滅しますが。だから吸い込むといっても、近くのものしか吸い込みませんよ。遠くでいれば安全です。 > はあー・・・、想像するだけで宇宙の摩訶不思議さに身震いが・・・・ そうですね。だから宇宙はおもしろいのです。
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