【5分で解決】ブラックホールの仕組みとは?わかりやすく解説!

『ブラックホール』って言われると
「宇宙に穴が開いてるの?」
なんて思ってしまう名前ですよね!

 
もちろん違います。(笑)

ブラックホールも
れっきとした天体の一つ

秒速30万Kmの光すら
逃げ出せないくらいの
強い引力高密度の星なんです。

 
ブラックホールがもつ引力には
光さえ勝てないので
黒く見え、
あらゆる物を吸い込む“穴”
彷彿させることから
この名前がつけられました。

 
その正体は
自分の重力により
重力崩壊してしまった
『大きな星のなれの果て』です。

崩壊した星は、
自身の重力に引かれるがまま
中心に向かって凝縮されていきます。

このため高密度で強力な引力をもつ
天体へと生まれ変わるのです。

 
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星が爆発して出来るって本当!?ブラックホールの正体とは?

大質量を持つ恒星
星としての一生を閉じる事で生まれるのが
ブラックホールです。

恒星は熱と光を生み出しながら
熱気球のように膨らみ、
形を保っているので、
通常は『膨らむ力』と『重力』が
綱引きをしている状態です。

しかし、燃焼のために必要な
エネルギーを使い切ると
星が膨らむ力を失い、
重力の力が勝るようになります。

するとやがて星の終焉である
『超新星爆発』引き起こします。

超新星爆発後、
中心核だった場所には
高温で高密度“中性子星”
誕生します。

この中性子星が『重力崩壊』を起こし、
さらに凝縮されることで
ブラックホールが誕生するのです。

 
この『重力崩壊』では、
星の中心に膨大な物質が
凝縮されながら集まります。

どれくらいギュッと
凝縮されるかと言うと、
角砂糖1個分が
10億トンの重さになるほど!

つまりブラックホールとは
『高密度の小さな星』なのです。

なぜ圧縮されると
重力が強くなるのか不思議ですよね。

ニュートンの
『万有引力の法則』によると、

『あらゆる物質は引力を持っていて、
互いに引き寄せ合っている』
考えられており、
同時に
『密度が高いほど強い引力を持つ』
されています。

超高密度のブラックホール
ピッタリこの条件に当てはまります。
 
 

太陽もブラックホールになるの!?変化する星の条件とは?

前述したように
ブラックホールになるのは、
太陽にように自分で熱や光を生み出す
“燃える星”、『恒星』です。

恒星は“核融合反応”で輝いています。

水素が融合して、
ヘリウムに変化する際などに
生ずるエネルギーが、
あの強力な光や熱を
生み出しているのです。

 
では太陽が燃え尽きたら
ブラックホールになるのか?というと
『NO!』です。

ブラックホールになるには
太陽の質量では軽すぎるのです。

ブラックホールについては
解明されていない謎が沢山ありますが、
形成に至るには
『太陽の30倍以上の質量』が必要
と、言われています。

太陽が燃焼を終えると、白色矮星に。

太陽の質量30倍以下は、中性子星に。

太陽の質量30倍以上
巨大質量をもつ星だけが
ブラックホールになる
可能性を秘めているのです。

ちなみに“大きさ”と“質量”は異なります。
サイズが大きな恒星が命を終えたら
ブラックホールになる、という訳では
ありません。

 

まとめ

宇宙ってわからないことが
沢山あるので、ロマンですよね!

ブラックホールは観測をしようにも
光も電波も赤外線も吸収してしまいます。

 
そのため、研究が思うように進まず、
未だに謎が多い天体なのですが、
2019年ブラックホールを
とらえた画像が公開されました!

しかし、これも正確に言えば
『ブラックホールの本体』を
収めたものではありません。

ブラックホールが
周りのあらゆる物質を破壊するときに
生じる電波やエネルギーが
光って写り、引き寄せられてしまい、
光が逃げ出せない部分が
黒く映し出された、というもの。

 
その時のニュースがこちら!
(国立天文台: https://www.nao.ac.jp/news/science/2019/20190410-eht.html)

 
全貌ではないとしても
『今まで不可能だったこと』
叶えられたので、
人類の科学の進歩は
素晴らしいですね!

夜空を見上げれば
無数の星があります。

星座や詳しい星の名前は
サッパリな筆者ですが、

『わからないこと』が
美しくふんだんに散りばめられた
宇宙に憧れを感じて、
よく星空を眺めてしまいます。

田舎なので星がキレイ、
と言うこともありますが。(笑)

人類がブラックホールに
辿りつくことは
まず不可能でも、
もっと研究が進めば、
新しい姿を見せてくれるかもしれませんね。
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