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ブラックホール形成の謎?超新星爆発から重力波まで最新情報

超大質量で高密度の天体「ブラックホール」。

その実態は、現在においても多くの謎に包まれています。

しかし、観測技術の進歩により、少しづつですが謎が解明されつつあり、それによりこれまで常識だったブラックホール形成についても、新たな発見で常識が覆りつつあります。

ここでは、ブラックホールに関する最新の情報を調べ、まとめてみました。

ブラックホールは実在する?

我々の想像を遥かに超えた強大な重力を持つブラックホール。

あらゆる物質、さらには光さえもその重力に捕えられると脱出することは出来ないと考えられており、ブラックホールは恐ろしい天体というイメージが染みついているかと思います。

それ故に、目には見えず直接観測することが困難で、これまでは理論上の天体と実在するかは立証されて来ませんでした。

しかし、近代の観測でほぼそれが実在するといくことが判明し、これまでの観測で候補も含め、数千個のブラックホールが発見されています。

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実在が確認されてわかった意外に身近な存在?のブラックホール

我々の住む太陽系は、2,000億個以上の星の集団である天の川銀河の中の1つに過ぎないことが分かっています。

そんな銀河の2,000億個の天体のうち、1億~10億個はブラックホールではないか?と推測されており、さらには銀河の中心には太陽の数百万倍の質量を持つ超巨大ブラックホールが存在することも分かっています。

つまり、銀河内にはブラックホールがたくさんあり、太陽系もブラックホールの重力に引き付けられて、その周りを周回していることになるワケです。


「画像参照:天の川銀河内のブラックホール分布(想像)(YouTUBEより)」

観測が難しいブラックホール。
もしかしたら、我々が気付いていない太陽系の意外に近くにブラックホールが存在するかも知れません。

これまでのブラックホール形成の常識(理論)

巨大な重力の塊・ブラックホールはどうやって出来るのか?

それは大質量の恒星が一生を終える際、重力崩壊で大爆発(超新星爆発)を起こし、重力崩壊で極限まで収縮を続けた恒星の核の部分がブラックホールになると考えられています。

「動画参照:YouTube (プライバシー ポリシー)

但し、ブラックホールになる恒星は太陽質量の30倍以上だとされており、すべての恒星がブラックホールになるワケではありません。

ただ、宇宙にはブラックホールになり得る恒星はたくさん存在し、理論上、もっと多くの超新星爆発を観測出来るハズで、何故、超新星爆発が頻繁に観測されないのか?という疑問も残っていたのですが、最近、その疑問の答えとなるかも知れない発見があり、話題となっています。

超新星爆発をしなくてもブラックホールは誕生する?

星の重力崩壊、超新星爆発。そしてブラックホールの誕生と考えられて来ましたが、この常識を覆す天体が地球から約2,200万光年離れた場所に見つかっています。

その天体の名は「N6946-BH1」。
この天体の質量は太陽の25倍ほど。ブラックホール形成には少し質量が足りないと考えられていますが、超新星爆発を起こすには十分な質量を持つ星です。

しかし、この天体の観測を続けていると不思議な現象が。

観測をはじめ、2007年頃から光度が弱まりはじめた天体N6946-BH1。

2015年、ついにはそこに天体があったということが確認できないのど光度が無くなったとの事です。


「画像参照:Wikipedia」

しかし、かつて天体N6946-BH1があったその場所には、ブラックホールへ取り込まれる物質が放出する際に発する赤外線反応が検出され、これを観測した研究者たちは、N6946-BH1が超新星爆発を起こすことなく、ブラックホールになってしまったと結論を出したそうです。

この天体が、何故超新星爆発を起こさなかったか?は解明されていませんが、ある専門家は、おそらく大質量の恒星の10~30%ほどは超新星爆発を起こさないままブラックホールが形成される可能性があるとし、今後その謎を解明するための観測を続けて行くと話しています。

ブラックホール同士の衝突で発生した重力波を検出!

2017年1月。ブラックホールに関する新たな発見がありました。

それは、地球から約30億光年離れた場所から届いた重力波。

これは、約30億年前に2つのブラックホールが衝突したことで起こった重力波で、言わば光の速さで飛んできた時空のさざ波が、30億年後に地球に届いたということになります。

研究者はこの重力波を分析。
その結果、太陽の30倍と19倍の質量を持った2つのブラックホールが30億年前に激突した事が判明したそうです。


「画像参照:衝突する2つのブラックホール想像図(YouTUBEより

重力波は、巨大な質量がもたらす空間の歪みで、それは波のように空間を伸び縮みさせる現象だと言います。

なお、現在考えられているブラックホールは、大きくても太陽質量の10数倍程度だと考えられていて、重力波が届いた30倍と19倍のブラックホールは大き過ぎて説明がつかないと言います。

しかし、銀河の中心にあるような巨大ブラックホールも同じで、このようにブラックホール同士が衝突することで、成長し巨大化することの証になるのでは?という推測も出来るとの事。

いづれにせよ、重力波の詳細な分析でブラックホールのメカニズムが少しずつ解明され、この新しい観測データによって理論が改訂される可能性が高いとされていて、また見えないハズのブラックホールも撮影され、我々にその姿を現す日が近いとも言われています。

果たして、本当のブラックホールの正体は何なのか?
今後の観測結果が楽しみでもあります。

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