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今回は、私たちが住む天の川銀河の中で、ブラックホールの種が一体どうやってできるのか、そんなお話をしていきたいと思っております。
私たちが住む天の川銀河、数千億個の星から構成された、ぐるぐると渦巻いている宇宙空間での大きな構造の一つになっているわけなんですが、
その中で、一体どこで星が生まれて、逆にどこで星が生まれにくいのか、そんなところの研究が盛んになっていることで、
最終的には、銀河自体の歴史だったりとか、銀河全体のバランス、そんな研究までつながる、面白い研究結果が出ておりましたので、ぜひ最後までお付き合いください。
3、2、1、イギネション、
スペース、
ブラックホール、
ジャパン、
ジャパン、
佐々木亮の宇宙話
2022年6月28日始まりました、佐々木亮の宇宙話。このチャンネルでは、1日10分宇宙時間をテーマに、最新の宇宙トピックをお届けしております。
ということで、本日のテーマは、天の川銀河の中にあるブラックホールの種は一体どこにあるのか、そんなお話をしていきたいと思っております。
今回紹介するのは、私たちが住む天の川銀河についてのお話です。
その中でも特に、ブラックホールになり得る、そして、そこになるために超新星爆発、スーパーノバーと呼ばれる現象を伴いそうな星について注目していきたいと思っています。
じゃあ、どういう星がブラックホールになりそうなのか、そして、どういう星が爆発を起こしそうなのかっていうところについては、
一旦、星がどうやって進化していくのかっていうところの目線で見たほうがいいかなと思っていて、
このポッドキャストでも何度かお話ししている部分にはなるんですが、超新星爆発を起こすだったりとか、あとはブラックホールになるっていうような天体っていうのは、
もともとは、太陽みたいに自ら輝いている星ということになっています。
太陽みたいに自ら輝く星っていうのは、宇宙空間にある水素のガスだったりとか、宇宙空間に漂っている塵とか、
宇宙空間っていうのは真空ではなくて、そのようなものが点在しているような、そんな領域になっているんですが、
それらが集まって、ある領域に集まって、お互いの重力でくっつき合うことによって、一つの岩石というかガスというかの塊をどんどん作っていくんですね。
その作っていった塊の中で、重力がある一定のラインを超えると、ぐしゃっと潰れるようなイメージで、その中心で核融合が発生して、
その核融合のエネルギーがどんどん外に広がっていくので、太陽みたいに輝いていられるというようなことなんですね。
で、そういった星っていうのは宇宙空間にはたくさんあって、私たちが夜空を見上げて光っているように見える星々っていうのは基本的には、
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そういう自ら輝いている星、光星たちになっています。ただその光星っていうのも、重さ、その光星自体の重さによって性質っていうのが結構異なってきて、
だいたい星の重い星って言われて、太陽の10倍ぐらい重い星っていうところで言うと、
大質量星なんていうふうな呼ばれ方をするぐらい、一種巨大だよねっていう枠組みに捉えられるんですね。
で、そういった重い星っていうのはものすごく早く核融合を進める。つまり星の進化も早いし、
もちろんその核融合の次のステップに行く。スピードも早いというところになっていて、最終的に進化しきった後にどうするかっていうと、
こういう大質量星と呼ばれる重い星っていうのは超新星爆発を起こすというふうに考えられています。
で、その後また、例えば超新星爆発が起こった後に、もっと重い星っていうのはブラックホールになるしっていうような感じで、
星の一種輪廻転生みたいな星が進化していく中で、普通に輝いていた星たちがブラックホールになるっていうような一生を持つ、そんな種類の星が存在するという状況なんですね。
で、それがじゃあ天の川銀河、私たちって天の川銀河と呼ばれる銀河系に存在しているわけなんですよ。
地球というか太陽系というかっていうのは。じゃあ天の川銀河の中でこういったブラックホールになり得る星っていうのは、
一体どれぐらい、どこら辺にあるのか、だったりどういうところで作られるのか、なんていうところを研究する、そんな研究発表がされました。
で、天の川銀河っていうのは、星がだいたい数千億個、だいたい2000億個とか言われているような、そのぐらい集まった星の大集団なんですね。
で、これは、例えばすごく引きで宇宙空間まで出て、引きで見た時っていうのは、中心にブラックホールがあって、それの周りを星がぐるぐるぐるぐる回っているみたいな、そんな状況になっていると。
なんか皆さんも銀河って言われて想像する形っていうのは、だいたいそういう渦巻いている形が多いんじゃないかなと思います。
これは中心に超巨大なブラックホール、本当に太陽の重さの何百万倍みたいな、そのレベルの重さの、確かそうだよな、っていうブラックホールが存在して、
その重力に一種引っ張られているみたいな形で、星たちがぐるぐるぐるぐる回っている状態なんですね。
で、これって円盤状になっているんですが、天の川銀河っていうのは、その円盤が綺麗な単純なフリスビーみたいな形になっているっていうよりは、吸い込まれるところに対して一種腕みたいなのができる。
つまり、星の密度だったり、それってガスも含まれるんですけど、その星だったりガスだったりっていうのの密度がまばらになってくる。
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つまり、そこに対して星がどんどん吸い込まれていくので、一種天の川銀河からは腕が出ているように見えるなんていう、
中心から外側に対して細長い腕がぐーっと伸びているような構造っていうのが天の川銀河の中で見られるんですね。
そういった星が密集しているところっていうのは、結局星がたくさんあるから、そこの重力に引っ張られて、ガスもそのあたりに星の材料になるガスっていうのも集中していると考えられているので、
じゃあ材料がたくさんある方が重い星を作れるんじゃないか、そんな発想から天の川銀河の中の大質量星と呼ばれるブラックホールの種になる星っていうのは、
天の川銀河の中でもその腕の中にあると思って思われていたんですね。
ただ、毎年毎年いろんな天文衛星っていうのが打ち上がっていく中で、今まで考えてきた天の川の描像っていうのも少しずつ変化していく、そんな時代に突入しています。
そして今回、1天文衛星、星の位置をしっかりと把握するために打ち上げられたガイアと呼ばれる天体が、いろんな天の川銀河の中の観測を行ってあげたところですね。
なんと、その星が密集している腕になっている部分、何本も天の川銀河には腕があるんですが、その腕の中だけじゃない場所、
腕と腕の隙間のちょっとした、あまり材料なさそうに見えるようなところにも、大質量性っていうのが存在することが明らかになったんですね。
これによって、今まで仮説として考えられていた、腕の中で大質量性ができるっていうところは、実は疑ってかかんなきゃいけないんじゃないか、なんていうふうに考えられ始め、
そういう背景が出てきたところで、日本の天文観測器っていうのを使って、腕の間を詳細に観測するっていう実験が行われたんですね。
その結果ですね、そのある腕と腕の間の領域で、初めて100光年にわたる巨大なフィラメント構造っていうのが見えた。
フィラメントっていうのが一周、線に見えるみたいなイメージで、線ってこのラインですね。
つまり、腕と腕の間にさらに密集した、すごく細、その腕に比べれば細いけど、星のガスだったりとかが集中した領域が100光年にわたって広がっているような、そんなところが新たに明らかになったそうです。
これによって、そのフィラメント構造の中では、一周、腕とかよりもより密な星のガスとかの領域が存在することによって、
巨大な星っていうところがそこで存在し得る、そしてそこから発生し得るというところまでが明らかになったというような研究でしたね。
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これによって、天の川銀河全体で考えられてた、ぱっと見での星の薄さ、星の密度の濃さ、薄さっていうところだけで大質量性がどこにできるのかっていう議論は、
一旦見直される必要が出てきたのかなというふうに思っているところと、あとは、そういったところで大質量性できました、ブラックホール発生しましたみたいなところになってくると、
また今後、天の川銀河全体でどういう元素が存在しているのかだったりとか、天の川銀河全体のバランスについても考え直さなきゃいけないタイミングが来る可能性があるというところで、
今回の新たな研究っていうのは非常に面白い面を持ってるんじゃないかなというところを思っております。
ということで、今回は私たちの住む天の川銀河の中にあるブラックホールの種、そんなお話をさせていただきました。
ということでですね、なかなか面白い、ただちょっと画像を使って説明したかったなと思うような研究を紹介させていただいたわけなんですけど、
ちょっとポッドキャストの方にいただいている質問なんかも読み上げつつ、最後、緊急報告させていただきたいなと思っております。
ということでですね、一つコメントをいただいております。
Spotify の Q&A コーナーから、アストロスケール社のデブリの取り組みとビジネスモデルの解説をお願いいたしますというコメントをいただきました。
ありがとうございます。
そうですね、まず宇宙デブリをどうやって回収していくのかっていうところは、実は僕、ポッドキャストで逐一追っているんですね。
実際に昨年、ちょうど1年前ぐらいに宇宙空間でその実証実験を行うことに成功したみたいなニュースが確か出ていて、そのポッドキャストもその日すぐに確か更新してるんですね。
エピソードで言うと、325話、宇宙デブリの掃除屋さんの疑似デブリを獲得するみたいな、そんな内容で325話でお話ししているので、もし興味があれば覗いてみていただけたらと思います。
ただデブリの取り組み状況っていうのはお話ししたので、じゃあビジネスモデルっていうところもしっかり解説していく需要があるんだなっていうのは、今回の質問いただいて思ったので、
ちょっと近いうち、そういった宇宙ビジネスを展開している宇宙ベンチャーとか、そういったところのビジネスモデルの話もちょっとしてみようかなと思います。
一時、興味を持って調べていた部分があるので、整理できたらどんどんお話しできればなと思ってますので、楽しみにしていてください。
そんな感じで、たくさん最近質問いただけてるんですけど、近況報告とのバランスとかでなかなかお答えできなかった部分、これからもどんどん返していこうと思ってますので、引き続きよろしくお願いいたします。
今回の話も面白いなと思ったら、お手元のSpotifyアプリでフォロー、そしてフォローボタンの横にあるレビューよろしくお願いいたします。
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番組の感想や宇宙に関する質問はTwitterのハッシュタグ宇宙話し、または本日いただいた質問のようにSpotifyのQ&Aコーナー、ちょっとスライドしていただくと出てくると思うので、じゃんじゃんつぶやいていただけたら嬉しいです。
それではまた明日お会いしましょう。さようなら。
