ブラックホールは誤解されることがよくあります。あるいは何か悪いことと間違えられたり。
実際のところ、それらは何でしょうか？それらは宇宙、つまり物質が非常にコンパクトな領域に砕かれた場所にある非常に魅力的な物体です。 (仮に) 地球がブラック ホールに押しつぶされたとしたら、直径は 1 インチ未満になります。それでも、地球の質量全体が含まれるため、この物体は依然として非常に重いものとなるでしょう。
結果？重力が非常に強く、光さえも抜け出せない場所。 (質量が大きいものは重力が強くなります。)
このため、ブラックホールは、恒星や惑星を貪欲に捕食する全能の恐ろしい物体のように見える可能性があります。しかし、そうではありません。彼らは宇宙の脅威ではありません。天体物理学者のミスティ・ベンツがMashableに語ったように、ブラックホールを撮影した最初の画像: 「私たちはこれらのものを擬人化する傾向があります。しかし実際には、ブラックホールは邪悪でも、卑劣でも、恐ろしいものでもありません。は。」
以下では、天の川銀河の中心にある超大質量ブラック ホールである射手座 A* を含む、ブラック ホールに関する誤解について説明します。天文学者たちは最近、この巨大宇宙の前例のない画像を撮影しました。。
ブラック ホールの周囲の超高温の降着円盤を示す NASA の図。ブラック ホールの外側の物質から放出されるエネルギーの噴流も示されています。 クレジット: NASA
ブラックホールには特別な重力はありません
私たちが知っているものは何もブラックホールの中から逃れることはできません。何かが光速よりも速く移動する必要があり、地球から月までおよそ 1 秒で移動する必要があります。 — ブレイクアウトする。そう考えると、ブラックホールが法外な重力を持っているように見えるかもしれません。しかし、実際はそうではありません。
「ブラックホールの重力には、特別なことは何もありません」とロードアイランド大学の天体物理学者でブラックホール研究者のダグラス・ゴベイユ氏はMashableに語った。
実際、太陽が同じ質量のブラックホールで置き換えられた場合、ほとんどの惑星は現在と同じように太陽の周りを動き続けますが、最も近い惑星だけがいくつかの惑星に気づきます潮汐力ブラックホールから。そして、地球が同じ質量のブラックホールに置き換わったとしても、月の軌道もあまり変わらないでしょう。それは、それらが周回している質量が変わらないからです。
しかし状況は変わります何かが近くに近づいたときブラック ホール (「近い」というのは相対的なものであり、ブラック ホールのサイズによって異なります)。ブラックホールのユニークな点は、何かがどれだけ近づくことができるかということです全体に非常にコンパクトで巨大な物体です。何らかの理由で太陽の表面を訪れたとしても、ブラック ホールに近い密度を持つ天体のすぐ隣にはいないでしょう。太陽の数百万倍から数十億倍も大きい超大質量ブラックホールは「比較的近い」1億マイル離れたところを意味する可能性がある。
「ブラックホールに近づくと、並外れた重力を感じるでしょう」とゴベイユ氏は言う。
私たちの銀河の中心にあるブラックホール、いて座A*の最初の画像。 クレジット: Event Horizon Telescope のコラボレーション
ブラックホールは容赦なくすべてを吸い込むわけではない
ブラックホールが通過する物体に強力な重力を及ぼす可能性があるからといって、それはブラックホールがそこにあり、宇宙の物体を「吸い込む」という意味ではありません。
天文学者でウィスコンシン大学ミルウォーキー校マンフレッド・オルソン・プラネタリウム館長のジーン・クレイトン氏は、「空にいるフーバー（掃除機）だと想像する人もいる」とマッシャブルに語った。 「もちろん、そんなことはありません。」もしそうなら、天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホールは継続的に新しい星を吸い込むことになるが、幸いなことに私たちにとってはそうではない。 「それらは掃除機ではありません。そうでなければ、私たちは掃除機に乗っているでしょう」とゴベイユ氏も同意した。
マッシュ可能な光の速度
しかし、近くを通過する物質や光がブラックホールの周りに引き寄せられる可能性があります。しかし、実際にブラックホールに落ちて「消費」され、二度と戻らないのはほんの少量だけです。
「ブラックホールは物を食べるのが下手です。好き嫌いが多いことで有名です」とゴベイユ氏は言う。
ブラックホールは物を食べるのが苦手です。
しかし、物質がブラックホールに近づくにつれて、状況は激しくなります。星のような物体は、文字通り引き伸ばされて、または「スパゲティ化された」重力の引っ張りによって。この物質は降着円盤と呼ばれるリングに集まり、そこで物質は急速に回転し、数百万度まで過熱されます。 (熱い降着円盤により、天文学者たちは史上初のブラックホールをイメージする;最終的に、この蓄積された物質の一部は螺旋を描いてブラック ホールに流れ込みますが、その多くは宇宙に吐き出されます。高速で回転する円盤の自然な動きによって物質が放出されます。
それは確かに乱雑な食事状況です。 「ブラックホールが効率的な方法で餌を与えるのはかなり難しい」とゴベイユ氏は説明した。天の川銀河の超大質量ブラックホール射手座A*の周りに引き寄せられた宇宙物質のうち、実際に落ち込むのはわずか約1パーセントだけで、NASAのメモ。
しかし、何かがブラックホールに落ちるということは、それが「事象の地平線」と呼ばれる引き返せない地点を通過したことを意味します。 「それが最後のポイントだ」と超大質量ブラックホールと銀河を研究するクレムソン大学の天体物理学者マルコ・アジェロ氏はMashableに語った。同氏は、仮説として、事象の地平線のすぐ外側で人は依然として懐中電灯を使用できると説明した。しかし、一度越えてしまえば、その光は宇宙に逃げることはできません。
「ほとんどのブラックホールはそこに静かに座っています。」
しかし、ブラックホールの大部分は積極的に何かを食べているわけではありません。それは、彼らが何かを探し求めたり、何かを吸い込んだりしていないからです。彼らが占める銀河に比べれば、超大質量ブラックホールでさえ小さな空間を占めています。物事はさまよう必要があります。
「ほとんどのブラックホールはそこに静かに座っています」とアジェロ氏は説明した。
ブラックホールは正確には穴ではありません - それとも本当ですか?
ブラックホールには明らかに異常な量の物質が含まれています。形状（球形）を持っています。そして他の物質もブラックホールと相互作用します。そのため、天体物理学者は、たとえ珍しいものであっても、それらを物体として分類することがよくあります。 「それはとても奇妙な物体です」とアジェロ氏は語った。
ブラックホールを「物体」または「物」と呼ぶのは適切であると、ハーバード大学およびスミソニアン大学天体物理学センターの天体物理学者であり、超大質量ブラックホールを研究しているドミニク・ペッシェ氏はMashableに語った。そして、他の人々はそれらを「地域」と表現することを合理的に選択するかもしれない、と彼は指摘した
しかし、もし誰かがブラックホールが確かに「穴」であると主張するなら、彼らにもまた合理的な議論がある。
「ブラックホールは、外部の観測者がいかなる情報も収集できない時空領域を囲んでいるという意味で、観測可能な宇宙において『ホール』と呼ばれていることには一理あるとさえ思う」とペッシェ氏は語った。
アーティストによるブラックホールの概念。熱い物質が円盤内で螺旋を描くと、エネルギーがブラックホールの外に放出されます。 クレジット: XMM-Newton / ESA / NASA
ブラックホールは、不自然な重力を持つ容赦ない宇宙の掃除機ではありません。しかし、彼らが非常に不気味であるという一般的な概念は間違いなく現実です。ブラックホールの多くの側面、特にその内部は謎のままです。
「ブラックホールの内部を調査する方法はありません」と天文学者のクレイトンは説明した。研究者ができることは、そこで何が起こるかを理論化する、時空が崩壊すると思われる領域。
ブラックホールについて私たちが知っていることは、物体がブラックホールとどのように相互作用するかによって得られます。もちろん、事象の地平線の外側でです。たとえば、ブラックホールが星を引き裂いたり、星を飲み込んだりすると、ホールの渦巻く過熱物質の円盤が光ったり、エネルギーの爆発を宇宙に放出したりすることがあります。時には、これらの目に見えない物体は本質的に宇宙に向かって叫び声を上げることがあります。私たちの特殊な望遠鏡と無線アンテナは、最近私たちの銀河の中心にあるブラックホールを撮影した天文学者が使用したものと同様に、このエネルギーを検出し、その活動や存在を明らかにします。
今後数年間、これらの巨大な機器は、私たちの宇宙にある興味深いブラックホールに関するさらなる秘密を明らかにし、前例のない画像を撮影し続けるでしょう。彼らがいなかったら、私たちは暗闇の中にいるでしょう。
「宇宙において人間が文字通り見たり聞いたりできるものは、ほとんど何もありません」とゴベイユ氏は言う。