【ブラックホールとは】巨大ブラックホールの合体 ~強大な重力空間のしくみ~

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宇宙には、最も不思議な天体のブラックホールが存在しています。

ブラックホールは、太陽よりも何十倍も重い星が一生を終えた時に出来、光さえも飲み込んでしまう天体です。

ブラックホール周辺の空間は強力な重力でゆがんでおり、光でさえも脱出出来ない為、直接その形を観測する事が出来ません。

ブラックホールの入り口付近では、重力によりガスが円盤状(この円盤を「降着円盤」という)に渦巻き、ガスどうしの摩擦によりX線、ガンマー線、熱を放出しています。

このようにして光を発している大質量の巨大ブラックホールは、「クエーサー」と呼ばれる極めて明るく輝く天体になるといいます。

「クエーサー」のスペクトルは大きな赤方偏移を持っています。(光の波長が可視光でいう赤に近い方にずれている現象です。)

このブラックホールのクエーサーの大きな赤方偏移は、ドップラー効果により光源が地球から極めて高速で遠ざかっていることを意味しています。

この事より、クエーサーは地球から極めて遠い場所に存在することがわかります。




しかしながら、このように極めて遠い場所にあってもクエーサーは明るく見えるため、実際には、典型的な銀河の100倍程度のエネルギーを放出していると考えることができます。

銀河に存在する巨大ブラックホール

私たちが住んでいる天の川銀河にもブラックホールはいくつも存在しています。

そして、銀河の中心には巨大なブラックホールが一つあるのです。

その質量は、太陽の100万倍から数十億倍程度であり、中には210億倍にもなるものも見つかっています。

その半径は30億㎞に達し、太陽系がすっぽりおさまるほどの巨大さなのです。

天の川銀河だけでなく、他の銀河にも中心には巨大ブラックホールが居座っています。

巨大ブラックホールの衝突合体

そして更に、銀河と銀河が渦を巻きながら衝突合体する時、中心にあるブラックホールも合体するというのです。

そのブラックホールが合体した時の重力波の観測に成功し、2017年10月3日、アメリカの物理学者3名が、ノーベル賞を受賞しました。

重力波とは、物体が動くと周りの空間が伸び縮みし、ゆがみが波のように宇宙に広がる現象です。

100年前にアインシュタインが重力波を計算で予測していましたが、研究と技術の発展のおかげで観測に成功しました。

何故ブラックホールは銀河の中心にあるのか、また、ブラックホールの正確な個数や位置など、まだまだ謎が多い宇宙です。

ブラックホールとその重力波の観測によって、これからの宇宙の解明がより進んでいくことでしょう。

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