このページは、今日の宇宙画像
2007年9月17日号　です。

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惑星テラ見聞録　２００３年９月１日以降での検索です。

項目	宇宙論他
主題	宇宙論
出典	チャンドラＸ線天文台

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What black holes are
巨大なブラックホールがある天の川中心部　Source : CXC, NASA et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
Explanation
Long before astronomers found evidence that black holes existed, these exotic objects have captured imaginations. In the 21st century, scientists not only have proof that black holes are real, they continue to make startling discoveries both about individual black holes examples and about their populations across the Universe. A black hole is created whenever matter collapses onto itself so densely that anything that comes too close, even light, can not escape it. What defines a black hole is that its gravitational pull is so large that at a close-enough distance, even the fastest thing in the Universe, which is light, cannot escape. There's a term for that distance, it's called the "event horizon". No event that occurs closer to the black hole than the event horizon can ever be seen by an outside observer like us.
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今日の宇宙画像は、ブラックホールです。 　そもそも見ることができないブラックホールが、どうして見つけることができるのでしょうか？ 　見えないものを見るときには、その周囲の動きが見えないものの存在を示唆します。 　ブラックホールも同じで、そこに落ちるガスや塵などの物質が互いにぶつかって強烈な熱を発します。 　それがＸ線を放つので、光学で見えないものの高温を検知するチャンドラＸ線宇宙天文台のような観測が、私たちに『見られる』ように具象化します。 　Ｘ線や紫外線、赤外線、電波の観測データは、光学で得られない、つまり、私たちが見られないものの存在を示してくれます。 　ですから、同じ天体でも光学とまったく異なる様相を見せます。 　これらの多種にわたる観測データの重ね合わせが、天文観測を前進させ続けます。 　これまでの観測によるとブラックホールの周辺には、必ず高温を発する渦巻く円盤が存在しています。 　つまり、周囲を渦巻かせるブラックホールは、極論するならば、台風の目に似ているとなります。 　台風の構造の解明が、案外ブラックホールを知る早道になるかもしれません。 　2007年9月17日　t.sasaki

ブラックホールは、何ですか

画像の説明

天文学者が、ブラックホールが存在するという証拠を見つけるまでの長い間、これらのエキゾチックな対象は想像力を駆り立てました。 　21世紀になって科学者は、ブラックホールが実在するという証拠を持つだけではなく、個々のブラックホールの例と宇宙での存在個数について驚くべき発見をし続けます。 　物質が崩壊する場合は常に、ブラックホールが作られて、たとえ光であってもその高密度に閉じ込められ逃れることができません。 　ブラックホールを定義するならば、その引力がそれほど大きく十分に近い距離では、宇宙で最も速い光でさえ逃げることができないということです。 　その範囲については、「事象の地平線」と呼ばれる言葉があります。 　私たちのような外部の観察者は、事象の地平線よりブラックホールに接近して生じる事象を常に見ることができません。

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		ガスは、「強烈なＸ線」になって、Ｘ線光線の豊富な量を放ちます。 　そのような高温は宇宙で非常に珍しいので、Ｘ線望遠鏡の活用は、ブラックホールを見つけて研究する優れた手段です。 　ブラックホールには3種類あって、規模と質量以外に関しては、お互いにかなり類似しています。 　それでは、宇宙にはどのような異なる大きさと質量のブラックホールがあるのでしょうか？ 　それについての全ては、ブラックホールがどこでどのように生まれるかに依存します。
Source : CXC, NASA et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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事象の地平線の上を通過する物質が全て永久に失われる場合、天文学者はどのようにブラックホールを見るのでしょうか？ 　光がそれを逃れることができないので、誰もブラックホールを決して見ることができません。 　しかし、ちょうど事象の地平線の外側で光を発するので見つけることができます。 　物質には、常に若干の回転の量があるので、ガスと塵のような物質がブラックホールの方へ落ちるとき、降着円板と呼ばれる周囲を渦状に取り囲み周回する構造で渦巻きます。 　軌道速度が、このディスク内でそれぞれの場所で異なり、摩擦がガスを加熱します。 　ブラックホールの近くで温度は、熱い赤や熱い均一な白以上になります。
		Source : CXC, NASA et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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		それらが活発な場合、超質量のブラックホールはまた豊富なエックス線を発し、クエーサーとして知られています。 　しかし、超質量のブラックホールの性質と起源は、それらのより小さな星の従兄弟よりも明白なわけではありません。 　天文学者には、ブラックホールがこれら2つの非常に異なった大小の種類に分類できると長年知っていた一方で、中間的な種類があるかどうかの問題が常にありました。 　チャンドラを使って天文学者は、M82として知られている銀河で興味をそそる対象を発見した時に、いわゆる中間質量ブラックホールのこの探求では興味深い回転を撮りました。 　決定的でないけれども、この対象は多分、ブラックホールが、実際、この中間の大きさでもあることを示唆します。
M82の中心部　Source : CXC, NASA et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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天文学者が超質量のブラックホールの形成について出した1つの仮説は、それらが単により小さい星のブラックホールの蓄積から始まるということです。 　これは、非常に密集した星の集団を必要とするけれども、それもブラックホールのペアがこれらの集団内で互いに近い軌道に入って、それらが何が何でも、軌道エネルギーを失わなければならないことを必要としています。 　明るい星がそのような対象を軌道に乗って回っている所を発見することができるならば、天文学者は、直接その質量を測ることができます。 　これらの中間質量ブラックホールの存在の証明は、星とクェーサーとの間で、つまり、星と超質量のブラックホールとの間での進化の鎖の帰結に役立つことでしょう。
		ケンタウルスAの中心部　Source : CXC, NASA et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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		私たちは、21世紀に入ってからＳＦの領域に属するような、とても素晴らしいブラックホールの興味をそそる話題を探検し始めました。 　実際、それらは確実に物理学の現実に根ざしています。 　科学者は、ブラックホールの周辺でその理論とアイデアをテストするために、チャンドラなどの観測機器を使うことで、これらの肝をつぶすような対象の実態に驚き続けています。
XTE_J1118+480のＸ光線　Source : CXC, NASA et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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現在まで観測された多くの例の中で、少なくとも2種類、星のブラックホールと超質量のブラックホールを「見て」います。 　一つの非常に巨大な星が消えるとき、星のブラックホールが生み出されます。 　太陽の3倍よりも大規模な星が、その短い生涯を終えるときに爆発して、その核がブラックホールになるためにそれ自体に崩れます。 　これらの星のブラックホールは、私たちの太陽の約2〜15倍の質量まで幅があり、天の川のような銀河中至る所に散らばっているのを発見されています。 　一方、超質量のブラックホールは、太陽の100万から10億倍の質量があるかもしれません。 　これらは、銀河の中心だけで見つけられます。
		M31の中心部　Source : CXC, NASA et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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