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今回は、ブラックホールになりうる星っていうのが、一体どうやって成長してくるのか、そんなお話をしていきたいと思ってます。
ブラックホールを作る星っていうのは、太陽に比べて8倍以上重いと言われている大質量星である必要があります。
昨日のポッドキャストでもお話しした、天の川銀河の中でどこで大きい星ができうるのか、なんていう話がありましたが、
じゃあ、どうやってそういった状況になった時に大きい星ができるのか、そして大きい星ができた後にどのように成長していくのか、
この辺りを深掘りした研究結果を今回はご紹介していきたいと思っております。
佐々木亮の宇宙話
2022年6月29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です。本日のテーマはブラックホールが、ブラックホールになりうる天体がどのように成長していくのか、
赤ちゃんの頃を見ていくというお話をしていきたいと思っております。 今回のお話は昨日お話ししたブラックホールの種になりそうなものが、
一体宇宙空間のどこにあるのか、天の川銀河の中の一体どこにあるのか、そんなお話をしてさせていただいたところから、
また一歩踏み込んだ研究をちょっと今回は紹介していきたいと思っています。 もしかしたら1回話したことがある研究内容なような気もするんですが、
ちょっとね、昨日のポッドキャストの最悪ですね、後ろにものすごいスピードのバイクが通りましたけど、これも一発撮りのいいところと勝手に思って気にしないでいただければと思います。
で、今回なんでこれを話そうと思ったかっていうと、昨日天の川銀河の中のある領域、腕と腕の間のところで実はブラックホールの種になりそうな
重い星、大質量星っていうのができやすいんじゃないかっていうところの指摘があった研究結果を紹介させていただいたんですが、
それがじゃあここで大きい星ができそうっていうところまではわかったんですが、じゃあその大きい星、ブラックホールとかになりうる大質量星と呼ばれるものが
一体どのようにできて、どのように進化していくのかっていうところのブラックホールになるまでの星の時代の成長のお話ですね。
このあたりをちょっと深掘りできそうな研究を見つけたので、今回はこちらを紹介していこうという感じになっております。
で、これは昨日からの繰り返しの説明になってしまいますが、星っていうのは太陽みたいな星ですね。
これは一体どうやってできていくのかっていうお話をすると、宇宙空間にある塵とかガスとかが固まった、いわば雲みたいなもの。
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その中でお互いの重力でその塵とかガスがくっつき合ってどんどんどんどん大きくなっていって、そのある一定の重さを超えるとそこで核融合が起きて、
それ自体が星になる、みたいなのがざっくりとした説明なんですね。で、これをもうちょっと詳しく見ていく。
もうちょっと詳しく見ていくと、そこの中で塊ができると結局は雲の中、そのガスとか塵とかがたくさんある、
いわばものすごく濃い雲の中で星の種みたいなのができると、星の種みたいなのができると、それは結構強い重力を持つので、
その強い重力を持ったところから、周りにあったガスだったり塵だったりっていうところをどんどん巻き込んでいくような形で、一種円盤を作るみたいな。
なので天の川銀河とかそういったところで見える円盤の形っていうのが、実は星が誕生するタイミングでも見えるっていうところなんですね。
これを鉱着円盤というふうに呼んだりするんです。原子惑星系円盤とも呼びますね。そっちが正しい表現かなと思うんですが、そういった円盤を星の周りに作ると。
で、だんだん重力によってその周りの雲の中にあった物質っていうのを取り込んで取り込んで、星自体を重くしていって、最終的な一個丸い星が出来上がると。
なので雲の中で出来上がった、例えば太陽を例にとってみると、その周りに今はもやもやした塵とかガスとかっていうのはあまり存在しない状況で、太陽が丸く一個あって、
そこで使われなかった材料とかが、例えば地球だったりとか水星だったりとか、あとは火星木星金星とか海洋星とか、そういった惑星を作っていくというようなところのステップが考えられているわけなんですよ。
ただですね、今お話ししたその星ができていくペースというか、星ができていくシナリオっていうのは、今回話題に挙げた大質量星と呼ばれるブラックホールとかにも成り得る太陽よりも8倍以上重い星っていうところが、
一体本当にこの出来方でできるのかっていう研究が実はしっかりとされていなかったというのが、これまでの研究の状況としてありました。
この理由っていうのはいくつかあって、一つはこの大質量星と呼ばれる大きい星っていうのは、進化のスピードが速いんですね。
これはなぜかというと、結局星の中心で起こっている核融合っていうのは、星の重さでギューッと内側に締め付けられたものが、重力によって与えられる力が限界を迎えて、核融合っていう、いわばぐしゃっと潰れて一つになるみたいなことなんですよ、2つの原子が。
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で、そういったところを経てるので、大質量星はより重力が重いから、中の核融合っていうのはかなりスピーディーに進んで、一生を終えるスピードも速いというような、そんな特徴を持っていたりします。
それに加えて、そのタイミング、大質量星ができたばかりのタイミングの星っていうのを見つけることも、これまではなかなかできていなかったので、
その大質量星自体がどうやって生まれて、どうやって成長していくかっていうところを観測する術があまりなかったというのが、これまでの課題でした。
それに対して、今回は過去40年間の日本が持っている延山45メートル電波望遠鏡っていうののデータを使って、
40年間の中のデータから、この大質量星と呼ばれる太陽よりも8倍以上重い星、ブラックホールに一部はなりうるというような天体っていうのをどんどん探していったんですね。
そうすると、今回、生まれたばかりの大質量星っていうのを見つけることに一部成功しました。
で、その結果ですね、その大質量星たちっていうのは、まず一体どうやってできていたのか。
これは、宇宙空間にはたくさん分子雲が存在している。分子雲っていうのはさっき言った、宇宙空間にある塵とかガスとかの塊ですね。
その雲とかが宇宙空間にたくさんあって、それらってその場にずっと留まってるっていうよりは、どっかしらの方向に向かって動きながらその雲があるみたいな状況があるの。
それは例えば、天の川銀河っていう銀河の中にいたら、銀河に回されるようなイメージで、その天体自体もいろいろ左右奥とか上上下とかに動いていくと。
で、そんな動いていた分子雲と呼ばれる雲自体が、雲同士が衝突すると、波と波が重なって大きな波を作るみたいなイメージで、ものすごくガスとか塵とかが濃い部分ができるんですね。
で、今回研究で観測してた領域だったら、なんとそこの部分に大体太陽の1万倍ぐらいの質量のガスの塊がいくつも形成されていることが観測的に確認されたと。
そこで、太陽の1万倍ものガスっていうのが一気に一箇所に集まったから、そこでボコボコボコって大質量性って呼ばれるのが生まれていったというところで、
出来方自体はやっぱり普通の太陽とかとあんまり変わらないんだなっていうような様像が見えてきた。
さらにその中でいくつかの天体に対して注目してあげたところ、やっぱりその星の周りには分厚い円盤ができていて、なんなら真ん中にある星と周りにある円盤とが大体同じぐらいの重さだったりする。
それが太陽の大体10倍、15倍とかの重さを持っている星だったりするというようなところで、こういった天体も結局太陽の10倍以上重い星っていう風になっても他の太陽みたいな星と同様にガスがくっついて一つの塊を作ってそれの周りに円盤を作ってっていうプロセスが見えたというところで、
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今回観測では一部だったものの、小さい星から大きい星まで同じような描像で描けるんじゃないかっていうところが見えてきたというような研究結果になっております。
なので今後は、よりたくさんの観測データっていうのをより例えば深く見ていくだったりとか、あとは観測機がものすごく優秀になってきたら色々もっと深い宇宙まで見えたりとか、今まで見えなかったもうちょっと暗い状態の星だったりとかっていうのを見ることができるようになって、
今後、小さい星から巨大な重い星までっていうところを統一的に考えられる研究っていうところも見えてくると。
そうすると、宇宙に対する理解っていうのもどんどん深まっていくんじゃないかなという、この先かなり発展が面白そうな研究結果となっておりましたので、今回はそちらを紹介させていただきました。
ということで、今回はブラックホールになりうる重い星が赤ちゃんの頃から成長していく過程っていうところのお話をさせていただきました。
ということでですね、こんな感じで今日の本題は以上とさせていただこうかなというふうに思ってるんですけど、最近はこのエピソードが終わった後に近況報告を話させていただく時間を少し設けさせていただいてるんですね。
今日も相変わらず、相変わらずというか久しぶりか、5日ぶりぐらいにTwitterのスペースを開きながら番組の収録をさせていただいている状況で、
だいたい12時とか、今12時半ですね、夜の。なのでそういう深い時間にやってるにも関わらず、今だと14人とかぐらいの方が来てくれてるのかな、13かなっていうところになってるので非常に嬉しいなというふうに思ってます。
で、今日はお知らせしなきゃいけないニュースっていくつかあるなと思ったんですけど、やっぱここで共有しておきたいなと思ったのは宇宙飛行士の選抜試験の結果ですね。これがゼロ次試験が終わったのかな。
とにかく最初に4,000人の応募があったところから、一般教養っていうところの試験だったりとか、あとはステム教育、サイエンス、テクノロジー、エンジニアリング、マスマティックスだったかなっていうところのテスト、いわゆる数学とかエンジニアリングとかそういった理科の授業とかそういうところですね。
そういったテストをクリアした人たちがどれぐらいいるかっていう段階まで来たっていうところなんですけど、そんな中で4,127人が応募して、次これで205人まで絞られたというところになってるみたいなんですね。
僕のツイッターのアカウントでフォローしてくださってる方だったり、僕がフォローさせていただいてる方の中にも実際にこの試験を受けてる方とかもいらっしゃったので、その方々が進んだり、あとは今回ダメだったりっていうところを見ながら、やっぱりなかなか厳しい試験がね、試験というか厳しい状況が強いられてるんだなっていうのは実感しましたし、やっぱりこう選ばれていくっていうところは結構残酷だなというふうに感じました。
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で、僕自身がツイッターだけじゃなくて、単純に友達として関わってて、正直言うと僕が今まで会った人の中で、もうダントツで優秀だよなって思ってる人も、今回の選抜試験受けてるんですけど、やっぱり通ったなというようなところは、やっぱりなんか友人としてね、一番応援できる立場に入れて嬉しいなと思ってるので、
その彼もいずれポッドキャストに来てくれることを願ってというようなところになっております。
そんな感じで、僕が毎日毎日ポッドキャストを更新してる裏で着実に次の宇宙飛行士の選抜試験が進んでいるというところはかなりワクワクするニュースなので、皆さんで一緒にこの最終的な結果っていうのを見届けられたら嬉しいなと思っております。
ということで、今回の放送は以上にさせていただきます。
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それではまた明日お会いしましょう。さようなら。
