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ブラックホールのことを考えてみた(後半)

はくちょう座は9月下旬にみられる(左側)

         【続きです】

ブラックホールは太陽のおよそ20倍以上
の質量を持つ恒星が生涯を終える際に、
『超新星爆発』を起こした後の姿です。

『超新星爆発』

1960年代に謎の『X線』が『はくちょう
座』の方から来るのが観測されたんです
。そのX線発生源の一を特定したところ
、その近くに太陽の30倍の重さの恒星が
発見されました。

『はくちょう座』の方から謎のX線が観測された

そしてその恒星はどうやら見えない天体
の周りを回っていたんです。恒星自体は
強いX線を発しません。つまり目に見え
ない『謎の天体』からX線を発している
と考えられます。

見えない天体の周りを回っていた

X線を発する『謎の天体』は『はくちょ
う座X-1』と名ずけられました。その重
量は太陽の6~20倍程度と見積もられま
した。『はくちょう座X-1』を詳しく調べ
てみると、なんとX線が1000分の1秒と
いうとても短い時間間隔で変化している
ことがわかりました。

この天体からX線が発せられていた

測ってみたら、『はくちょう座X-1』は
半径300㎞以下の非常に小さな天体であ
るということが分かりました。ちなみに
東京ー大阪のキョリが400キロです。

東京ー大阪のキョリ400キロ

X線を強く発する『はくちょう座X-1』は
目で見ることができず、大きさがとても
小さく、さらに質量が太陽の6~20倍も
ありました。これはブラックホール以外
には考えられません。こうして、『はく
ちょう座X-1』はブラックホールだと認
められたんですよ。

『はくちょう座X-1』はブラックホールだと認められた。

X線は温度の高い天体(数百千~数億度)
から多く発せられる電磁波のことです。
まずブラックホール付近の恒星のガスが
強い重力により剝ぎ取られ、ブラックホ
ール周辺にガスの円盤を形成する。その
円盤のガスがブラックホールに落ちる時
のエネルギーによってガスが激しく加熱
され、X線が放出されるんです。

円盤のガスがブラックホールに落ちるときのエネルギーによってガスが激しく加熱され、X線が放出される。

『はくちょう座Xー1』は地球から
約6000光年と比較的近いんですよ。

 

ブラックホールのことを考えてみた(前半)

ブラックホール

以前、テレビでブラックホールの撮影に
成功したというニュースが流れていまし
た。

ブラックホールの撮影に成功した

テニス仲間に物理学者がいて、その話を
したら、10倍もコメントが返ってきまし
た。この男、普段、何食わぬ顔でテニス
をやっておるが、頭の中は物理学の世界
に満ちているな!と思いました。同じテ
ニスをしていても、人それぞれ頭の中で
考えていることが違うんですよ。

物理学者

ところで、地球の重力からロケットで宇
宙に脱出する為には、少なくとも秒速
11.2㎞の速度が必要となります。この脱
出速度は、天体の質量が大きく、直径が
小さい程大きくなるんです。

地球を脱出する速度=第2宇宙速度

地球の引力だと、物体は、地球の中心方
向に向かって吸収される。地球の自転に
よる遠心力を考えなければ、地球の引力
=地球の重力で、地球の中心に向かって
空から落ちていく。

極端にに直径が『小さく』、重力が『大
きい』物体が存在する場合、ある距離よ
りも中心に近ずいていくと、最も早い光
でさえ、外に脱出できなくなります。そ
の領域こそがブラックホール。

ブラックホールの概念は物理学者アイン
シュタイン(1879~1955)が1915年に発表
した『一般相対性理論』から生まれまし
た。それから100年の間、科学者たちは
目に見えないブラックホールの姿を理論
的検証と観測を積み上げながら、想像を
膨らませて来たんですよ。

アインシュタインの『一般相対性理論』
によれば、質量をもつ物体が周りの空間
にひずみを生みだし、そのひずみによっ
て重力が生じます。

ブラックホールは質量の大きい恒星がを
生涯を終えた姿なのだということが明ら
かになりました。『恒星の成れの果て』
です。

ブラックホールは『恒星の成れの果て』

 ところで、ブラックホールの近くに行く
と何でもかんでも吸い込まれ、光でさえ
呑み込まれると言いますが、それって地
球の大気圏から石を落とすと地球の中心
に向かって落ちていきます。もしかして
それは、地球に吸い込まれるという表現
と同じなのかなあ、隕石が落ちると言う
けど、アレ、地球が隕石を吸い込んでい
るのかなあとワタクシは勝手に考えてお
りました。

いったいどうなんだろう?今度、テニス
仲間の物理学者に訊いてみよう。        

                   【続く】

 

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