長い間、神秘的なブラックホールは理論物理学者の心にのみ存在していたようです。さて、現代科学の成果のおかげで、それは明らかになりました:それらは本当に存在しています。 2015年9月14日、重力波は最初にアメリカのLIGO検出器で時空を振動させました。 100年前にアルバートアインシュタイン(1879〜1955)によって予測された時空の波紋の証明は、同時にブラックホールの物理的な存在の実験的な証明でもあります。
最初に測定された信号GW150914は、36と29の太陽質量を持つ2つのブラックホールから発生しました。これらは、かつてバイナリスターシステムの形で互いに囲まれ、最終的に62の太陽質量のオブジェクトに合流しました。
数か月後、研究者らは同様のシステムからのGW151226源からの重力波を記録しました。これらの出来事は時空の構造に非常に衝撃を与えました。そして印象的な方法で、彼らはこの未知の宇宙の怪物の存在を確認しました。
しかし、ブラックホールについて一般人に何が知られていますか?かつて学校の天文学クラスで学んだいくつかの事実。この知識のギャップを補おうとしましょう。宇宙のブラックホールに関する興味深い事実トップ10を紹介します。
10.無限に大きくすることができます
超サイズのブラックホールは105から1010の太陽質量に到達できます。それらがどのように発生し、発達したかはまだ不明です。研究者たちは、銀河のほぼすべての中心に超巨大ブラックホールがあると示唆しています。
天の川の中心にあるブラックホールもこのカテゴリに属し、太陽の質量は360万です。ブラックホールが回転するガスダストディスクで囲まれている場合、物質が加熱されて非常に明るく光り始める可能性があります。このような現象はセイファート銀河またはクエーサーと呼ばれます。
9.ほとんど目立たない
ブラックホールは光を出さないので見つけにくい。巨大な重力により、通過する光線は軌道から外れます。 「スリープ」して、問題が近づいたときにのみアクティブになるブラックホールもあります。
ブラックホールはすべての光を吸収するため、空にある多くの光沢のある宇宙オブジェクトと同じように、天文学者はそれらを直接決定できません。しかし、ブラックホールの存在を示すいくつかのキーがあります。
一方では、ブラックホールの強い重力が周囲のオブジェクトを引き付けます。天文学者はこれらの不規則な動きを使用して、近くに隠れている目に見えないモンスターの存在を推測します。
または、オブジェクトがブラックホールを中心に回転し、天文学者がまったく動いていないように見える星を探して、ブラックホールのタイトルの候補となる可能性のあるものを見つけることができます。そのため、2000年代後半の天文学者たちは、射手座Aをブラックホールとして特定しました。
8.ブラックホール-巨大な掃除機
一部の科学者は、非常に小さな空間で物質の巨大なクラスターをブラックホールと呼んでいます。彼らはまた、 ブラックホールは超強力な宇宙掃除機のように機能します.
彼らは物質を引き付け、そしてそれを容赦なく吸収します、深いベントの肉食植物のように。彼らはまた、そのようなブラックホールの誘引ゾーンに落ちるときに星を捕まえます。この場合、恒星物質はブラックホールの周りを回転し、加熱されて明るくなり、消えます。
2010年、研究者たちは望遠鏡で巨大なブラックホールが文字通りどのように星を引き裂いたかを観察しました。
7.影響時間
アインシュタインの相対性理論によると、異なる観測者の時間は異なる方法で進みます。光速に近い速度では、動いている物体の時間の流れが遅くなります。つまり、光の速度は絶対値であり、実現は現実的ではなく、時間は常に相対的です。
かつてアインシュタインは、重力は時空の曲率の結果として現れると結論づけました。彼はそのような規則性を相対性理論の一般理論と呼んだ。曲がった時空では、すべての要素が最短経路に沿って移動します。
一般相対性理論は、時間の速さが重力場に直接依存していることを示唆しています。
ブラックホールは非常に大きな質量を持ち、底なしの障害が発生するような方法で時空を曲げます。。したがって、いったんそこに戻ることは、すでに非現実的です。
6.物質を宇宙に投げる
ブラックホールは雑食性の一種でもあり、場所を知らないことがよくあります。彼らが周囲の星を引き付けるとき、それらの強力な重力と磁力が入射ガスとダストを過熱し、それらに放射線を放射させます。この発光物質の一部には、降着円盤と呼ばれる渦巻領域のブラックホールが含まれています。
同時に、ブラックホールに落ち始めた物質がそこに残っているとは限りません。 ブラックホールは時々落下するスターダストを投げることができますそれを一種の強力な放射線げっぷに変えます。
5.じょうごではなく、球
ほとんどの天文学の教科書やマニュアルでは、ブラックホールはじょうごとして表示されます。これは、それらが重力井戸の観点から示されているためです。実際には ブラックホールはその形の球に似ています.
4.なぜ黒いのか
ブラックホールには問題がないという事実にもかかわらず、表面には「イベントの地平線」があります。 ある意味では、これは何も外側に侵入することができないリミッターです。無線信号も、巨大な速度で回転する光の粒子も。ここから「黒」という言葉が出てきました.
3.物理法則はセンターでは適用されません
ブラックホールが回転すると、イベントホライズンがわずかに変形します。しかし、その直接的な環境の時空とそこに存在する物質は、それとともに回転します。ブラックホールの影響のこの領域はエルゴスフィアと呼ばれ、楕円体の形をしています。 外部から入った物質は、必ずしも時空のトラップに直接入り込む必要はありませんが、最初に一緒に回転します.
2. 1つのブラックホールが他のブラックホールと同じではない
アインシュタインの一般相対性理論によって予測された超大質量ブラックホールは、数十億の太陽に等しい質量を持つことができます。これらの宇宙怪物はおそらくほとんどの銀河の中心に隠れています.
天の川の中心にある巨大なブラックホールは、射手座Aと呼ばれ、太陽の400万倍以上の質量があります。
ブラックホールファミリーの小さなメンバーはまだ理論的です。これらの暗闇の小さな旋風は、約137億年前のビッグバンの結果として宇宙が形成された直後に生まれ、急速に蒸発しました。
天文学者はまた、宇宙に中型ブラックホールと呼ばれるクラスのオブジェクトがあると疑っていますが、それらの存在の証拠はまだ議論の余地があります。
1. John Wheelerによりオープン
ジョンアーキバルドウィーラーは1967年に「ブラックホール」という用語を作り出しました。これに先立ち、相対性理論のアルバートアインシュタインの「父」はすでにブラックホールを扱っていました。彼の意見では、ブラックホールは光が吸収されずに通過することができないほど強く曲がっている時空の場所です。
1982年に、私たちの銀河の外側にある最初の大きな穴は、約15万光年の距離にある大マゼラン星雲で発見されました。