ブラックホール

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誕生

 

誕生

そもそもブラックホールはどのように誕生するのでしょうか?

結論から言うと、大きな星が寿命を迎えた後に誕生します。

 

星の終わりについて少し。

 

軽い恒星→白色矮星

やや重い恒星→ 中性子星

非常に重い恒星→ ブラックホール

 

ざっくりですが、このような感じです。恒星は活発なときは内部からのエネルギ

ーと引力がつりあって星が存在している。しかし、老いて恒星が衰えると自身の

重力で陥没し、超新星爆発などを経てさらに収縮し、シュバルツシルト面より小

さくなると「ブラックホール」の誕生となる。

 

シュバルツシルト面

シュバルツシルト面とは、光でも脱出できない境界面。事象の地平面などとも。

 

ニュートン力学で脱出速度を計算します。(正確ではないですがイメージを)

 

\(\displaystyle\frac{1}{2}mv^2-\displaystyle\frac{GMm}{R}\geq 0\)

 

\(v\geq \sqrt{\displaystyle\frac{2GM}{R}}\)

 

今、星が収縮しているということは\(R\)が小さくなっている。一方、分子は変わ

らないので脱出速度はどんどん大きくなり、これがいつか光速を超えることにな

る。そうなると脱出できなくなる。この時の半径

 

\(\displaystyle\frac{2GM}{c^2}\)

 

がシュバルツシルト面となる。

(ニュートン力学での計算なので無限遠まで行くときの計算となり、厳密ではな

いですが、値としてはこれと一致する。)

 

つまり、ある半径よりも内側に入ってしまうと宇宙で最も速いとされている光で

も脱出できなくなり、すべてを飲み込む天体となる。これがブラックホール。

 

特徴

光でも脱出できない。

非常に密度が大きい。(=半径が小さく、質量が大きい)

 

見つけ方

ブラックホールに吸い込まれるガスが高温になりX線を放出する。

これを観測することで間接的に観測している。

※つい先日直接の観測がされました。

 

 

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