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1日10分、宇宙時間をテーマに毎日お届けしております、宇宙話。今回は、
ブラックホールがどうやって周りのものを吸い込んでいるのか、そんなお話をしていきたいと思います。
今日は、ものすごーく宇宙っぽい流れが多いです。 超新星爆発と呼ばれるスーパーノヴァ、こちらも出てきますし、
そもそも対象の天体は、2億3000万光年先。 その周りに回っているガスの重さは、太陽の1億倍。
ブラックホールが持っている円盤の大きさは、300光年。 こんなね、宇宙っぽいワードがたくさん出ていきながら、
宇宙の進化の歴史っていうところまで、ちょっと踏み込んでいけるような、面白い話になっておりますので、 ぜひ最後までお付き合いください。
3、2、1、イギネション、
2023年6月3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、天文学で博士号を取得した専門家の梁が、
毎日最新の宇宙トピックをお届けしております。 本日でエピソードが966話目を迎えております。
まあ基本的には1話完結でお話ししておりますので、気になるタイトルとか気になるトピックとか、 まあそういったところから聞いてくれるのがいいんじゃないかなっていうところです。
こういう言い方をしているとですね、意外と過去のやつを聞いてくださる方も多くて、 一番いいのは、
まあやっぱスペースXとブラックホール、マジで人気ですね。 みんな好きですね。
そこら辺が結構聞かれてるかなっていう印象があるので、 そこが人気なんだろうなと思ってぜひ聞いてください。
まあそんな感じでですね、みんなブラックホール大好きそうなので、 今日もブラックホールのお話をしていきたいと思います。
実はね、昨日もブラックホールの話したので、 もうこの土日はブラックホール尽くしでポッドキャストを楽しんでくれたらいいんじゃないかなと、
個人的には思っていたりするというところですね。 じゃあ昨日何話したのかっていうところで言うと、昨日はブラックホールの種になりそうなエリアのお話をしました。
今回はブラックホールがどのようにして周りの天体を吸い込んでいくのか、 そんなお話をしていきたいと思います。
ブラックホールはそもそも光すらも抜け出せないような超巨大な重力を持っている。 そこぐらいはなんとなくみんな知ってるかなと思うんですよ。
で、じゃあ問題点としては、 ブラックホールって光出さないのになんであるってわかるんだろうみたいな、そういうところですよね。
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これはもう真っ当な質問ですし、結構聞かれる。 逆に言うと光が出ないっていう情報だけはみんな知ってるから、
ブラックホールっていうのは、なんかこの空想上のものって思ってる人の方が結構多いっていうのが実際のところだったりします。
この宇宙話のリスナーの方とかに直接会ったりして話したりときとか、 あとは普通にポッドキャストやってるんですよねみたいな話で、
もともと宇宙の研究しててみたいな話をすると、 じゃあ、え、ブラックホールってあるんですか?みたいな。
とか、地球外生命体っているんですか?みたいな話になってくると。
で、まあそんな中で、ブラックホールって、じゃあどうやって見つかってるのか? どうやって、そのそこにブラックホールがあるっていうふうに決められているのか?
っていう話ですね。で、これ、 まあいくつか方法あるんですけど、1個はブラックホールに吸い込まれていくものが輝く光を見て、
あ、あそこにブラックホールがあるっていうふうに考える。 これがまあこう、
一番オーソドックスなブラックホールの発見の仕方、そしてその流れですね。 ブラックホールってめちゃめちゃ重力の強い
天体なので、そして光すらも吸い込むってことは、 引き込む力が光の進むその速度よりも速いってことになるじゃないですか。
で、そのスピードで物を吸い込んでいくとどうなるか? っていうと、もう高速に近いスピードで、例えば
太陽みたいな星のガスとかが穴にギュイーンって吸い込まれていくんですよ。 このスピードで物が移動すると、その移動する時の、例えば周りにある自分のガスとの摩擦力だったり、
で、熱が発生して光が出るとか、 あとは物っていうのは実は高速に近い速さで動いたりすると、そこからその光が飛んでくるっていう、実はそういうシステムあったりするんですね。
具体的には光のスピードに近い状態で、 真っ直ぐ走ってても
何も光は出ないんですけど、それをカーブしようとする。 けどスピードは速いままでなると、そのスピードを持っていた時のエネルギーの余った部分みたいなのが
バッと外に出てくるっていうような、そういう光の出方もあるんですよ。 こういった感じで、ブラックホールの周りに何か物があると、その吸い込まれていく過程で光輝くっていう、そういう状態が発生するんですよね。
そういった感じで、こんなに周りのものを加速させられるのって、ブラックホールっていうふうに定義している、いわゆる光も出さないような強重力天体であろうみたいな、そういった考え方でブラックホールっていうのはここにあるっていうふうに考えられてたりするんですよ。
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ただ、これ問題は、結局周りにある星が本当に吸い込まれるのか問題みたいなのってないですか? よくよく考えてみると、例えばもっと身近な例で考えましょう。
地球と月とか、地球と太陽っていう関係性ありますよね。 これらって、片方が強い重力を持っていて、もう片方がそれに比べたらそんなに強くない重力だけど、
存在していて、で、こいつらって重力で引き合いながら、だんだん近づいて吸い込まれていく流れになってるかっていう。 そうではなくて、むしろこう、
周りを周回するっていうような形で、すり合った状態でずっと存在していませんか? だから、これってブラックホールでも同様だと思うんですよ。
周りにある重力を持っている小さい天体に対して、中心にブラックホールがあれど、ある程度の距離があれば別にそれは地球と太陽の関係性とかと同じで、
別に周りをただぐるぐるぐるぐる回るだけなんじゃないっていう。 身の周りで起こっていることを考えると、むしろそっちの方が自然じゃないですか?
自然のように聞こえますよね。 だから、基本的にはもしかしたら釣り合うのが普通なんじゃないかな。
じゃあどうやってブラックホールの中に吸い込まれていくっていう様子が作られるのかっていうところに注目した研究が今回発表されたっていう、そういう感じですね。
いいですかね、ここまで。 ブラックホールの、なんとなく頭の中でブラックホールのイメージしながら聞いてもらえると、もしかしたらわかるかもしれない。
繰り返し聞いてもらうことでね、わかる部分もあると思うので、ぜひですね、ブラックホール関連のエピソードを聞いていくとわかるんじゃないかなと思います。
で、今回、じゃあ実際に観測をして、その天体が吸い込まれていく様子を作り上げる要素が何なのかっていう研究を行ってあげたチームがあるんですね。
で、これ、どこを観測したのか。 これ私たちからの距離で言うと、約2億3000万光年。
また遠いね、宇宙っぽい数字出てきました。 2億3000万光年先にあるペルセウス銀河団と呼ばれる銀河団の中心にある
超巨大、巨大楕円銀河NGC1275という天体が研究対象になります。 で、この
天体を観測することで、まあ中心にこういう銀河っていうのはブラックホールがあって、 昨日とかも話したんですけど、ブラックホールって結構いろんなところにあって、
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身の周りにもあるし、僕たちはそもそも天の川銀河っていう銀河にいて、 その中心にも超巨大なブラックホールが存在している。
銀河っていうのはブラックホールっていう超巨大な重力天体の周りに集められた ガスだったりとか星だったりとか
ブラックホールだったりとか、そういったところが 一つの塊になってできたものをいわゆる銀河って呼んでいたりするんですよ。
なので、まあこういう銀河を見ることで、中心のブラックホールに対する理解も深まっていく というところで、2億3000万光年先の銀河っていうのを観測しに行く、そういう研究が行われました。
で、こいつはもうもちろん、その周りのものを吸い込んでいく 銀河みたいな形だから、円盤を持っていることはなんとなく理解されてるんですよね。
で、この円盤、なんと300光年。 どうすか、だんだんこう宇宙の
遠いところに連れて行かれてる感じがすごいしてくるんじゃないですかね。 2億3000万光年先にあるブラックホールを中心に置いた銀河、そしてその円盤の大きさは300光年。
そしてそこに含まれるガスの総量っていうのは、なんと太陽の重さの1億倍。 そういったもう宇宙規模の数字が並んだこういう天体に対して、今回は研究を行っていってあげたと
いうところがわかりました。 で、これね、研究していくことで面白いのが、その円盤の周りに光がある
放射線の特徴的な光っていうのが見えて、この光が何なんだろうっていう 研究の仕方をしていったんですよね、研究チームとしては。
で、これをやっていってあげた結果、何がわかったかっていうと、そのさっき言ったみたいに ブラックホールの周りでも、そのブラックホールと周りの星っていうのは釣り合って別に落ちていかない
状況が作り上げられるんじゃないかというところですね。 で、まさにそれはその通りで、じゃあそこのバランスを崩す役割をしている
現象っていうのは何なんだろう。これが考察で得られてきた新しい成果というか、なります。 その答えは超新星爆発ですね。
超新星爆発、英語にするとスーパーノヴァ。 どっちかぐらいのワードだったら聞いたことあるんじゃないかなっていう。
スーパーノヴァとかブラックホールの話って結構ポッドキャストでも話してて、 最近のブラックホールのエピソードでもそうだし、あとはエピソードだと
956話とかかな。あの空へとのコラボ企画でやっていたものも、これ 超新星爆発のメカニズムに関するお話だったりしたというようなところで結構
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超新星爆発とブラックホールっていうのは密に関わっていたりする。 なんならちょっと余談的な話をすると、超新星爆発って
そもそもブラックホールを作り上げる時に発生する条件なんですよ。 これ覚えてる人いました?
ブラックホールっていうのは超巨大な星から生成される。これ後で話そうかな。 どうしようかな。ちょっと後で話そうか。
とにかく超新星爆発と呼ばれる、星が死ぬ時に起こす現象が このブラックホール、中心のブラックホールに物体が吸い込まれていくような
きっかけを作ってるんじゃないかっていうのが最新の研究で明らかになったんですよね。 どういうことか、超新星爆発っていう
星が死ぬ時の最後の大花火みたいな感じで起こる 爆発なんですけど、この爆発が発生すると何が起こるか
爆発の衝撃でその衝撃波がどんどんどんどん宇宙空間に広がっていく そんな様が見られるんですね。そうすると周りにあるガスだったり物質だったり
もしかしたら星があるかもしれないですね。その星とかに対して外から衝撃波の力を加える みたいなイメージで爆風が広がっていくんですよ
この爆風が広がっていく過程で周りのものっていうのが外側にとか内側にとかで 押し寄せられる衝撃波によってぐっと外側に押し出されるイメージですね
っていうのがブラックホールの周りで 同時多発的にボコボコボコボコ発生したとするじゃないですか
そうするといろんなところで爆弾が爆発してその爆弾の爆風によって周りの ブラックホールの周りのバランスが崩れる
そういう現象が考えられると研究の結果ね。そうすると何が起こるかっていうと今まで 中心のブラックホールと周りの星とか銀河の中に含まれる星たちっていうのは
なんとなくいい感じの距離感保ってたんですよ ブラックホールさんと
うちのボス大暴だからみたいな あるじゃないですか
すごいパワーを持っている人とは一定の距離感を置いておこうかなみたいな あの感じ別にわざと置いてるわけではなくて自然現象的に置いてる
人間も自然にこう距離を置くっていう意味で一緒かもしれないですけど そういったイメージである程度一定の距離保ってたのに
なんか新しく入ってきたクラスメイトとか新しく入ってきた社員 会社とか自分のコミュニティー想像してくださいよ
そうしたらそいつがすごい暴れ回る すごい暴れ回るとなんかそっちが置い心地悪いなみたいな
ってなって全体の会社の中のバランスが崩れて 気づいたら中心にいるブラックホール部長みたいな
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あのこわもてのもう何でも引き込んでやるみたいなやつに近づいちゃってて もう気づいたら部長の手足になっているみたいな
そんな感じでどんどんブラックホールに吸い込まれていくっていう様な様子ですよ
っていうような感じである銀河の中に反乱因子というか 乱す役割の超新星爆発群が現れて
それによって押し寄せられたことによって銀河っていう輪が乱されて 中心のブラックホールにものが吸い込まれていくきっかけを作っちゃったんじゃないかっていうような
そういう研究になってましたね どうですかこれなんか身近なものに例えると結構わかりやすいかなっていう部分もあるし
そもそもなんか僕がずっとブラックホールにものって吸い込まれるんですよ っていう話をしてたところのなんかちょっとあんまり釈然としない部分っていうところが
今回明らかになったんじゃないかなと思うんですね やっぱ
宇宙の研究っていうのは超自然的な環境を見ているから だからこそなんか
ふっと思いつくなんかこれが自然だよねって思う形っていうのは意外と間違ってなくて それに対して何かしらの外からの作用があるから今回みたいにブラックホールにものが吸い込まれていくっていうような
様子を作り上げられたっていうところがまあこの面白い部分なんじゃないかなというところで 研究の内容は以上という感じですね
まとめるとある2億3000万光年先にある ブラックホールを含む銀河っていうのを観測してあげて
それがなぜ周りの天体がブラックホールに吸い込まれていくのか っていうところの様子を観測した結果
周りに超新星爆発と呼ばれる現象が発生したことによるものなんじゃないかというような そういう研究結果が得られたっていうお話ですね
でそもそも途中で話をちょっとやめた ブラックホールと超新星爆発って結構共通点あるんだよみたいな話
でいうとこの超新星爆発もそうだしブラックホールもそうだし元々は星なんですよね
元々は星なんですよ ある星が進化していってでそのなれの果てに人生最後の爆発を起こす
これが超新星爆発でその超新星爆発が起きた後に残る一定の条件をクリアした天体が ブラックホールになるんですよ
ねだから星が進化していった先のなんか時系列順なんですよね実はブラックホールも 超新星爆発も
でただブラックホールに慣れる星と慣れない星っていうのは結構星の重さによって 変わっていてで例えば
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太陽よりも8倍以上重い星 太陽よりも8倍以上重い星っていうのはこれ
超新星爆発を引き起こすっていうふうに言われてるんです最後死ぬ時 だから太陽は起こさないんですよね
太陽は起こさないんですよ だからそこはまあ安心してもらっていいかなと思ってるんですけど
でその中でも8倍以上ってことはこれ10倍の可能性もあるし 太陽の太陽の重さの8倍以上ってことは10倍の可能性もあるし100倍の重さの
可能性もあると100倍って実はあまりありえないかなぐらいなんですけど そういったところになってくる
でなってきた時に ブラックホールになれるような天体っていうのは太陽の約30倍以上
重いような星っていうのがブラックホールになるというふうに言われています つまりなんか超新星爆発を起こす天体すら宇宙空間で割と選ばれた
やつらエリート層ですよねになっているんですけど ブラックホールっていうのはさらにその中のエリート層みたいな
星のヒエラルキーが重さだけで決まるのであればですよ っていうような感じでブラックホール発生するのでなんか宇宙の中でも今
巨大なブラックホールと周りにある星みたいな話したけど その星たちも超新星爆発を起こすしブラックホールにもなり得るし
けど真ん中の超巨大なブラックホールには吸い込まれるしみたいな なんかそういうね連続的に起こってるようだけどその中でも規模が異常に違うみたいな
なんか頭の中がごちゃごちゃしそうな話で今日は終わっていきたいなと思ってます で
なのでこの話結構面白いかなと思って今僕も話しながらすごい楽しかったので明日は そういった超新星爆発を
起こしうる天体 これがベテルギウスという天体ですね
皆さん大好きベテルギウスこのポッドキャストそして僕の sns が初めてバズった
きっかけをくれたのもベテルギウスなんですね そのベテルギウスに関する新たな研究っていうのがまさに6月入ってすぐ
6月1日かなに出ていてこれあの 今明治大学で宇宙物理の研究室を持っている
佐藤さんがツイッターでつぶやいてて 佐藤さん一緒に僕NASA同じタイミングで行ってたし
同じ理研の研究室にいたりして お友達
だと思ってるんですよ僕は またね勝手にお前友達とか言ってみたいな
でもアメリカとかで本当にお世話になっていろいろご飯とか一緒に行かせてもらったりとか 研究所でもいろいろ喋ったりとかしてた中なんですけど
その方がベテルギウスの面白い研究出てるってツイッターに論文載せてたんで じゃあそれポッドキャストのネタでいただきますっていうところで
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明日はそんな話をちょっとしていきたいと思います ベテルギウスはみんな理科の教科書とかで見たことあるだろうし
音楽の歌詞とかねっていうところにも含まれていたことがあったりすると思うので なんとなくはわかるんだと思うんですよ
そのベテルギウスに対していつこの天体爆発するのか とかそもそもブラックホールになるのかみたいな話とかそういったところは
明日はしていきたいなと思っておりますので ぜひですね楽しみにしておいてください
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