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ブラックホール~簡単解説とその謎、星が吸い込まれるCG動画

ブラックホールの謎を簡単解説。各種観測データに基づく最新情報も。

更新日: 2019年04月26日

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mynonさん

ブラックホールって?
簡単に言えばブラックホールもお星様です。強い重力を持ってしまったお星様は重力崩壊を起こしてしまうのです。お星様は 球体を保てずにどんどんどんどん縮んでいってしまいます。最終的にただ 一点の、しかし莫大な重力を持つ星になってしまうのです。つまりそれがブラックホールなのです。

ブラックホール - Wikipedia

ブラックホール (black hole) とは、極めて高密度かつ大質量で、強い重力のために物質だけでなく光さえ脱出することができない天体である。

天体の表面での重力の大きさは、その天体の質量に比例しており、天体の質量が大きいほど大きくなります。また同時に、天体の大きさの二乗に反比例しています。つまり、天体が小さければ小さいほど、重力は大きくなるのです。そうすると、ある天体をぎゅっと押し縮めて、小さくすると、その表面の重力が大きくなり、脱出速度が光の速さより速くなって、ブラックホールができるでしょう。私たちの太陽を押し縮めて、直径6kmの球にしたとすれば、太陽はブラックホールになってしまいます。

そもそもブラックホールとは何でしょうか?

ブラックホールとは、密度が非常に高く、強力な重力場を持つ天体です。光でさえもその重力場から出てくることできないので、ブラックホール自身は光を出しません。ですから直接観測はできませんが、ブラックホールに吸い込まれるガスが超高温になり、X線などのエネルギーを放出して明るく輝きますので、それがブラックホールの存在を教えてくれます。

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ブラックホールの誕生から消滅までをムービーで分かりやすく説明

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ブラックホールが銀河形成にどう影響しているか?

銀河の形はその多くが中央が膨らんだ円盤型をしていますが、その中心部の膨らみを「バルジ」と言います。いくつかの銀河を対象に、巨大ブラックホールの質量とその母銀河のバルジの質量を測定した結果、この2つが比例関係にあることが分かりました。これは、巨大ブラックホールの形成と銀河の形成が密接に関係していることを意味します。おそらく銀河と巨大ブラックホールは一緒に成長していったと思われます。

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ブラックホールに星が吸い込まれる瞬間

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星を食らうブラックホール
光さえも抜け出せない強烈な重力をもつブラックホール。謎だらけだったその正体が、少しずつ明らかになってきた。

ブラックホールが宇宙きっての“暗い穴”になっているのは、いかなる猛スピードでもその重力から逃れることができないためだ。地球の重力から逃れるためには、秒速およそ11キロまで加速すればよい。これは弾丸の数倍に匹敵するスピードだが、人間の造ったロケットは1959年にこの速度を超えた。

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太陽の120億倍、説明不能な巨大ブラックホールが発見
宇宙誕生から9億年で急成長、従来初期宇宙論の限界か

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ブラックホールにも「底」はある?

ブラックホールは無限に深いとよくいわれるが、それは誤りだ。底はある。もっとも、あなたが生きてそれを見ることはない。底に近づくにつれ、重力は急激に強くなっていく。足から先に落ちた場合には、足にかかる重力が頭にかかる重力よりはるかに大きくなる。そのために体は上下に引き伸ばされ、最後には引き裂かれる。物理学者はこの現象を「スパゲティ化」と表現する。

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宇宙に吠える巨大モンスター
―銀河系の中心、超巨大ブラックホールの爆発現象―

天の川銀河の中心には、重さが太陽の約400万倍もある超巨大ブラックホール「いて座Aスター」があります。私たちはすばる望遠鏡と近赤外線カメラ CIAO、補償光学システム AO36 を使って非常にシャープな画像を得る観測を行いました。その結果、巨大ブラックホールのごく近傍、太陽-地球間の距離よりも近い範囲でガスが高温に熱せられ、明るさが変化していることを見出しました。

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なぜ私たちはブラックホールを“見る”ことができるのでしょうか。

ブラックホール自身は、光さえも でてくることができない真っ暗な天体です。私たちが望
遠鏡で見ているのは、ブラックホールを円盤状に取り囲む、高温のガスが出す光です。図 1 は、ブラックホールとガスの円盤の概念図です。近くにあるガスは徐々にブラックホールに引きずり込まれていきます。その時、ガスは円盤を形成します。円盤内におけるガス同士の摩擦により、ガスは非常に高温になります。その結果、円盤内のガスは様々な波長の光を発することになるのです。

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39億光年彼方の銀河団の中心に、史上最強クラスのブラックホールの存在がとらえられた。太陽の10億倍以上の重さのブラックホールから噴き出す強力なジェットは、天の川銀河と同等サイズの巨大な空洞を作り、その衝撃で周囲のガスがあたためられている。

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