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ブラックホールの種類が大中小3つに分類の理由と大きさや誕生の謎とは?

2016年2月に多額の費用をつぎ込んで打ち上げられたX線天文衛星「ひとみ」(ASTRO-H)。
しかし、いきなりトラブル続出で前途多難な状況に陥り、なかなか新たな発見をするまでに至っていませんが、「ひとみ」が観測ミッションの1つにブラックホールの謎を解明するという目的があります。

ブラックホールは、光さえも吸い込む宇宙の巨大な穴。として古くから知られて来ましたが、その存在が明らかになったのはつい最近の事で、まだ全貌はほとんど解明されていない謎の天体です。
ここでは、現在分かっている範囲内でブラックホールはどういった天体なのか?また種類はいくつあるのか?などについて解説してみたいと思います。



ブラックホールの発見の歴史

ブラックホールは目に見えない直接観測することは不可能な天体です。
しかし、この存在を示す理論は古く、1783年イギリスの天文学者ジョン・ミッチェルによって理論化されました。

その後長い間仮説としてブラックホールは語られて来たのですが、はじめてその存在らしき天体が発見されたのは1970年代になってからで、はくちょう座方向に目には見えないが激しくX線を放射する物体を確認したことで、これがブラックホールではないかと推測されるようになりました。

のちに、はくちょう座に発見されたx-1は正式にブラックホールとして認められ、それ以降いくつものブラックホールが発見され、我々太陽系が属する天の川銀河の中心にも大重量のブラックホールが存在することも確認されています。

ブラックホールとはいったいどんな天体なのか?

ブラックホールは極めて高密度で大質量の天体。そのため周りにあるものを全て吸い込むほどの重力を持ち、それは光さえも脱出することが出来ないというほどの天体です。

良く人間がブラックホールに吸い込まれたらどうなる?などと話されることもありますが、実際のブラックホールでは吸い込まれるというような生易しいものではなく、吸い込まれるというよりも巨大な重力で潰されるという表現の方が正しいとされています。

その巨大な重力とはいったいどんなものなのか?ということを簡単に表現してみると。
例えば、地球をそのままパチンコ玉の大きさまくらいまでギューッと押し潰したほどの、とてつもない重力がブラックホールにはあるとされていて、この巨大な重力の作用により重力波が発生し、時空に歪みを生じさせるほどだと考えられています。

なお、最近の観測によりブラックホールには大きく分けて大・中・小3つの種類があるとされています。

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ブラックホールの種類「恒星質量ブラックホール」

宇宙空間でも最も多く存在すると考えられている小さいタイプのブラックホール。

これは、太陽のような核融合で燃える星・恒星が、最期を迎えたときにつくられるブラックホールで、我々の太陽の30倍以上の恒星が寿命を終え、重力崩壊(超新星爆発)を起こた揚句の末路に待っているのが小型のブラックホールで、恒星質量ブラックホールとも呼ばれています。

このタイプのブラックホールは非常に多く、我々の住む天の川銀河内にも数億個も存在すると考えられています。

ブラックホールの種類「中間質量ブラックホール」

これは中間質量ブラックホールと呼ばれ、恒星質量ブラックホールにしては大き過ぎて、銀河の中心にあるような大質量のブラックホールほど大きくはない天体をこのように読んでいて、この正体は何なのか?現在のところ解明はされていません。

ブラックホールの種類「大質量ブラックホール」

数千億個もの恒星を引きつけ銀河を形成するような超巨大な質量を持つブラックホール。

最近では、太陽質量の200億倍もの想像を絶するとてつもないブラックホールも発見されていて、このような巨大なブラックホールが何故つくられるのか?まったく謎は解けていないため、X線天文衛星「ひとみ」に解明が期待されているのですが・・・。

ブラックホールはいづれ消滅する!?

全てを吸い込むブラックホールですが、自らのエネルギーは少しづつ放出しています。
このエネルギー放出をホーキング放射といい、1970年代にスティーブン・ホーキングらにより理論付けされました。
詳しい理論は量子力学によるもので非常に難しい解説になりますので、コチラの動画を参考にしていただけると良いと思います。

良く”カタチあるものはいずれ滅ぶ”とも言いますが、カタチの無いブラックホールも例外ではなく、ホーキング放射によって少しずつ長い時間をかけて衰退し、いづれは消滅する運命にあります。

地球の近くにブラックホールあるか?

もし太陽系の近くにブラックホールがあったとしたら、太陽系は深刻なダメージを受ける可能性があります。
つまり、現時点でブラックホールの影響を受けていないので、太陽系の近くにブラックホールは無いということになります。

しかし、銀河に数億個ものブラックホールがあるのなら、いくら広い銀河でも太陽系からそう遠くない場所にブラックホールがあるのでは?と考え、見えない天体なら尚更心配な点も出て来る人も少なからずしるかも知れません。

現時点で太陽系に最も近いブラックホールとされているのが、約3,000光年離れた場所にある「いっかくじゅう座・V616」。

「動画参照:YouTube (プライバシー ポリシー)

これは、恒星質量ブラックホールで、3つの強重力を持つ星の1つ。残りの2つの星は現在も活動中の恒星で、ブラックホールと合わせて3連星を成していると考えられています。

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