ブラックホール…

こんにちは!

突然ですが、先月の4月10日に、ブラックホールが撮影された、というニュースを見られた方は、多いのではないでしょうか!

 

個人的に、ニュース見てすごい!ってなったので、ちょっとだけブラックホールの研究の紹介をしてみたいと思います!!

 

https://eventhorizontelescope.org/ より 撮影されたBH

 


そもそもブラックホール(BH)とは…

 

地球から人工衛星を打ち上げる方法は、とんでもない速度で宇宙に向かってジェット機を打ち上げる、というものです。

早く運動するものは、天体の重力から逃れて飛んでいくことができるわけなんです。

 

早く動けば、重力を逃れられるんです。

最も早く運動するものとは何でしょう?

 

最も早く運動するものが光といわれています。

 

さらに、重い天体ほど、重力が強く働きます。

 

なら、とんでもなく重たい天体があったとしたら?

光は天体から脱出することができないんじゃないだろうか……

 

……みたいな感じで考えられたのが、最初のブラックホールでした!

地球の質量のものをピンポン球サイズに押し固めたらなるらしいです。

 

( え、そんなの、実在します??ってなりません?笑 )

( 最初聞いた時、どんな元素だよ…って思いました。 )

 

ブラックホール:光すら脱出できないとんでもなく重たい天体

ブラックホールの名付け親」年代とか、真偽は知らないですけど、面白いですね…
 


ブラックホール、どう見えるの?

 

人間がものを見るとき、光が反射したものを見てるらしいんで、

光が脱出できない ≒ 見えない

じゃないんですか?

 

ってなりますよね……?

(今回撮影されたわけですけども…)

 

実は、20年前ごろに、どう見えるんだろうなぁ…みたいな研究がされていたそうです。

 

BHは光を直接吸い込むからそれ自体を見ることは難しいだろう…

ただ、暗闇でもカラスが見えるみたいに背景の光で見えるようになるんじゃないか…

 

BHって、単体で聞くことが多いと思うんですけど、

実は宇宙の天体なんて7割ぐらいは、連星って言って2つ以上の天体が、

中心軸をもってぐるぐる回ってることが多いんですね

「連星 GIF」の画像検索結果

(連星って言います)

 

 

BHも例外じゃなくて、連星で存在してることが多いと考えられていて

 

BH周辺はこんな風に、

連星からものが流れ込んで、こんな円盤(降着円盤っていいます…)がBHの周りにできるんじゃないかなぁ

って計算とかもされてるんですよ(BH連星)

 

なので…

  • BHはカラスみたいに後ろの光に照らされて見えるんじゃないか
  • 降着円盤が光って見えるんじゃないか

…っていうことからその見た目はシミュレーションされていました!!

「ブラックホール 見え方」の画像検索結果

 

さらに、ドップラー効果・相対論効果を混ぜると……(下の図の右下)

 

「ブラックホール 見え方」の画像検索結果
左上:相対論的な効果を無視した単純に幾何学的な見え方 ・右上:特殊相対論的なドップラー効果だけ考慮した見え方 ・左下:一般相対論的な光線の曲がりだけ考慮した見え方 ・右下:すべての相対論的効果を考慮した見え方 (福江純)

 

似てないですか!?!?

 

※参考:『ブラックホールはどう視えるか -見えないものを 「観る」(福江純)

 

 

1971年には、とんでもないエネルギーを発している、

はくちょう座X-1と呼ばれる天体が、BH連星なんじゃない??と言われていました!

(詳細は見てないけど、あのエネルギーはBH連星じゃないと再現できないよね?みたいな話だろ思う…)

 


観測

 

今回のBH撮影ですが、世界中にある観測施設の共動作品らしいんですね…

2017年4月に行われたイベント・ホライズン・テレスコープの観測に参加した望遠鏡の配置。

 

この、世界で協力して…みたいな観測って、電磁波とか重力波とか…いろんな分野でされてるらしいです。

BHの可視光観測(?)は初めてなんですけど、

これまで、X線とか電磁波とか重力波とかで、とんでもなく高エネルギーな天体は多く見つかっていて、

多分BH連星だよね、って言われてきてたんですよね

 


 

 

個人的には、BH観測、実際にモノらしきものが撮影されたことよりも

 

見えてないのに、物理の式から、

「えっ?これって…こういうことじゃない?こんなのあるんじゃない?」

って考えちゃう人間がいて

 

論文出したり、議論したりしてたのが、

何年もたってから、結果が見えてきた……!?

ってなってるのに感動しました……

 

今のBH理論研究は、私の知って理解してる範囲では、

BHの有無・見え方なんて領域の議論はしてなくて、

BH周辺の降着円盤を形成するガスの運動を計算して、

観測で得られてるX線とか電磁波に値を寄せるには、

どんな要素を考えたらいい?って、

ガスの運動に影響を与える要因をリストアップしてるところなのかなぁ…って感じです。

 

スケールとか何もかも違いすぎて、すごい。

 

 

学校もね

知識植え付けるばっかりより、こういう感動を伝える場所だったらいいのにな!!!

 

 


参考・画像元

国立天文台

福江 純 (大阪教育大学)