「光すら吸い込み、捕まれば脱出不可能になる」
とも言われるブラックホール。
しかし、その存在はいまだ謎が多く、実在するかどうか確認もされていなかったほどです。
そんな中、2019年4月10日に、国立天文台などの国際研究チームが、初めてブラックホールの撮影に成功！
初めて観測されたブラックホールの写真とともに、今回はブラックホールの仕組みや原理に迫っていきます。
世界初！ブラックホールの撮影に成功！実物画像をチェック！
ブラックホールは、仕組みや理論自体は語られていたものの、実際に姿を捉えたことがないからか、
そもそも、ブラックホールなんていうものは存在しないのではないか？
とさえ言われていた天体です。
それが、2019年4月10日に、
世界初となるブラックホールの撮影に成功した写真が公開された
ことで、ブラックホール関連の研究は、大きな転換点を迎えることになりました。
実際に写真に収められたことによって、これまでは傍証…つまり間接的な証拠から存在を信じるしかなかったブラックホールが、
その存在を直接的に裏付けることができた
まさに歴史的な発見なのです！
では、観測されたブラックホールの画像を見てみましょう！
これが、世界初のブラックホールの画像です！
今回撮影に成功したのは、日本が昔から折ってきた、おとめ座の『M87』と呼ばれる銀河の中心に位置するブラックホールです。
実は、
『ウルトラマン』シリーズの『M78星雲』のモデル
にもなっているんですよ。
これまでに、
『ブラックホールはリング状のガス雲がドーナツのようになっている』
と言われてはいましたが…
こうして見ると、思った以上にドーナツの形をしていますよね。
また、研究チームは、
天の川銀河に存在するブラックホール・いて座Aスターの観測も始めていく予定で、将来的には2つを比較したい
としています。
ブラックホールの仕組みや原理はどうなっている？
ブラックホールの仕組みはどうなっているのでしょうか？
まず、ブラックホールというのは、イメージからは想像がつきませんが、
天体
の1つなのです。
ブラックホールの特徴としては、
- 極めて高密度・大質量
- 強い重力を持っている
- 銀河の中心に存在している
これが真っ先に挙げられます。
ブラックホールは、その重力の強さから、
「光ですら脱出できない」
といわれるために、
何もかもを吸い込んでしまう天体
という認識を受けています。
はたして、ブラックホールの内部に何があるのか。
その謎が解ける日はやってくるのでしょうか…
強い重力によって、何でも吸い込んでしまう一方で、ブラックホールの構造は、実に不思議なものです。
光に非常に近い速さで、周囲の物質を噴出させている『ジェット』という現象も発生させているんです。
その周囲の物質というのが、先ほどのブラックホールの画像にもあった、
輝いているリング
のようなものですね。
原理としては、まず、強い重力によって、ブラックホールの周囲にガスが集まることで、回転する円盤状になります。
円盤状になったガスは、少しずつブラックホールに吸い込まれていくのですが、その際に
摩擦で加熱されるため、
画像のブラックホールにあったように輝くのです。
そして、『ジェット』は、円盤の回転面に対して垂直方向に噴出されるのですが…
なぜ物質を噴射しているのか、ブラックホールが『ジェット』に、どうやってエネルギーを与えているのかなどは、まだ謎のままです。
今回撮影された画像が、ブラックホールの『ジェット』を解明する手掛かりとなってくれることを、学者たちは期待しているみたいですよ。
ブラックホールの写真が撮影されたことで、長らく謎だった、ブラックホールの構造を解き明かす第一歩を踏み出せたことになりますね。
『仕組み』という点であれば、アインシュタインが予測していたブラックホールの仕組みも、おおむね当たっていたことになります。
アインシュタインは、ブラックホール自体には疑問を示していましたが、一般相対性理論の中で、
非常に重い天体があるならば、球形をしており、光の輪に埋め込まれた黒い影のようなものであるだろう
と予測し、その後、カール・シュヴァルツシルトがブラックホール理論を完成させました。
確かに、
- 吸い込まれているガスが摩擦で光っていること
- ブラックホールそのものが光を発しないため黒い影のように見える
という点は当たっていますよね。
もう1つ、ブラックホールは
『銀河の中心に存在している』
と思われていましたが、この予測も実証されたことになります。
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まとめ
世界で初めて、ブラックホールの撮影に成功し、その画像が世界に公開されました。
撮影されたブラックホールは、
周りのガスが楕円状になって輝いていて、内部は黒く、100年ほど前に予測された理論と非常に近い見た目
をしていました。
これにより、長らく謎だったブラックホールの存在の実証に成功したため、ブラックホール研究の第一歩を、人類は踏み出したことになります。
今後は、さらに研究が進み、さらなるブラックホールの謎が解明されることに期待したいですね！