宇宙の謎まとめ

史上初めてその姿が撮影された事で話題になっている、
M87銀河の中心にある超大質量ブラックホール。

太陽質量の約65億倍という、
そのブラックホールの質量を聞いて驚いた方も少なくなかったと思います。

でも、この広い宇宙にはまだまだ巨大なブラックホールはたくさん存在しており、
人類が観測した中で、最も巨大なブラックホールは、
なんと！太陽質量の210億倍もあるとの事。

そんな想像を絶する巨大質量ブラックホールって、
そもそも何故実在しているのか？

どうやってそれほどまで巨大になったのか？
気になりませんか？

宇宙で一番大きい～観測史上最大のブラックホール

人類が初めて撮影に成功したM87銀河の中心に存在する、
ブラックホールの大きさは太陽質量の約65倍。


「画像参照：人類史上初。撮影に成功した本物のブラックホール画像（Wikipediaより）」

地球から約5,500万光年離れたこのブラックホールの本体（事象の地平面（イベント・ホライズン））の大きさは約400億キロ。

これを太陽系に置き換えると、
太陽から冥王星軌道の約4倍もの広さに相当するほど巨大なモノ。

つまり、M87のブラックホールは、
太陽系をあっさり飲み込んでしまう程の大きさを持っています。

そんなM87ブラックホールも簡単に凌駕している超超～大質量ブラックホール。

地球から約3億光年離れた「かみのけ座銀河団」の中にある、
ひと際明るく輝く巨大楕円銀河「NGC4889」。


「画像参照：かみのけ座銀河団 中央の最も明るい天体が楕円銀河NGC4889（Wikipediaより）」

この銀河の中心に、観測史上最大のブラックホールが存在しており、
その質量は太陽の約210億倍あるものと考えられています。

その大きさ（事象の地平面）は、直径約1,300億キロ。

太陽系（太陽から冥王星まで）が10個以上、
すっぽり入ってしまう程の大きさです。

これまで発見されたブラックホールの中では最大のNGC4889ブラックホール。

しかし、観測した結果によると、
このブラックホールは現在、活発に活動する形跡は見られず、
非常に安定していると思われ、
ブラックホール周縁部では、新しい星たちが次々と誕生していると言います。

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私たちの住む銀河のブラックホールはどれくらいの大きさ？

宇宙に数多く存在する銀河。
そのほとんどの銀河中心には超大質量ブラックホールが存在していると考えられています。

そして私たちの住む銀河（天の川銀河）の中心にも大質量ブラックホールが存在しており、
M87やNGC4889銀河には遠く及びませんが、
それでも太陽質量の約400万倍もあるブラックホールがある事がわかっています。

大きさ（事象の地平面）は、太陽から水星までの約5分の1程。
直径約2,000万キロ程だと推測されています。

銀河の中心にあるブラックホールは「いて座A*」と呼ばれており、
地球から約2万6,000光年離れた位置にあります。


「画像参照：銀河の中心方向と「いて座A*」（NASA/UMASS/D.WANG ET AL., STSCI）」

M87やNGC4889銀河のブラックホールには遥かに小さな規模の「いて座A*」ですが、
その巨大な重力で私たちの太陽も含め、
約2,000億個もの星々を束ねていますので、
いかに凄まじいエネルギーを持っている天体であるか？は想像するに及びません。

何故、巨大ブラックホールは存在するのか？

ブラックホールはどうやって誕生するのか？

現在、理論上考えられているのが、太陽質量の30倍以上の質量を持つ恒星が、寿命を終えた時の重力崩壊で誕生しているとされています。

【動画：ブラックホールの誕生から消滅まで】

「動画参照：YouTube (プライバシー ポリシー）」

つまり、ブラックホールが誕生しても、
太陽質量の十数倍程度の恒星質量ブラックホールしか存在しない事になり、
巨大ブラックホールの質量の65億倍や210億倍はおろか、400万倍にも遠く及びません。

それなら何故、これほどまでに巨大な質量を持つブラックホールが存在しているのか？

その理由について一部では、
誕生時は小型でも、光や周りの星々を飲み込んで（食べて）成長している。
との考え方がありました。

しかしその考え方は異論もあり、
おそらく、多くの巨大ブラックホールは宇宙誕生初期に誕生していると考えられています。

その証拠に、太陽質量の数億倍以上という巨大なブラックホールのほとんどは、地球から数億光年以上も離れていて、理由は不明ですが、これらは宇宙創成期に誕生したモノではないか？と推測されています。

また、ブラックホール同士の融合合体によって巨大化しているという考え方もあり、
私たちの銀河の中心にあるブラックホールも、
いくつものブラックホールが合体・融合して出来ており、
現在も成長を続けていると考えられています。


「画像参照：NATIONAL GEOGRAPHICより」

いろいろと推測はされていますが、
ブラックホールはその実態が謎だらけの天体。

太陽の210億倍もの質量を持つNGC4889ブラックホールが、
どのようにして形成されたかは不明ですが、
おそらくは、合体、融合を繰り返してここまで巨大化したのではないか？とも推測できます。

そもそもブラックホールは自ら光を放たない天体だけに発見も難しく、
実際にどのように形成され、構造自体もほとんど解明されていません。

解明が難しい中でも少しずつ研究が進み、
最近になってわかって来た事は、
この宇宙においてブラックホールの存在は決して珍しい事ではなく、
極当たり前に多く存在しているらしいとの事。

私たちの銀河系の中にだけでも、
少なくとも1億～10億個ほどのブラックホールが存在していると考えられています。