ブラックホールは宇宙で最も重い天体です。それらは非常に重いため、空間を曲げ、光さえも飲み込みます。彼らは星を食べ、私たちの時間と空間の関係を混乱させることができます。彼らの影響範囲に入ったものはすべて永遠に消滅してしまいます。それらは実際に存在するとは思えないほど信じられないほどですが、その証拠は存在します。
#1 アインシュタインの相対性理論
物理学者で天文学者のカール・シュヴァルツシルトは、1916 年の時点で、アルバート・アインシュタインの一般相対性理論が非常に特殊な結果を可能にしているのではないかと疑っていました。したがって、宇宙の非常に密度の高い領域では、空間が大きく湾曲し、光ですらこの重力の裂け目から逃れることができない可能性があります。
その結果、広大な宇宙の中に理論的には見えない場所であるブラックホールが誕生します。過去 100 年にわたり、科学者たちはシュワルツシルトのブラックホール理論を裏付ける証拠をどんどん発見してきました。 8 つの証拠が私たちを暗い謎にさらに近づけます。
#2 ブラックホール内部からのガンマ線
インドの天体物理学者スブラマニアン・チャンドラセカールは、一般相対性理論を利用して、超大質量星が燃料をすべて使い果たした場合に何が起こるかを尋ねました。それでは、例えば太陽の40倍の質量を持ちながら、その核の質量がおそらく主星の4倍である星はどうなるでしょうか?
このような星が燃料を使い果たすと、数秒以内に核が崩壊し、ブラックホールが形成されます。同時に、想像を絶する大量のエネルギーがガンマ線の形で逃げます。このような爆発は、崩壊した星が一生の間に生成するエネルギーよりも多くのエネルギーを 1 秒間に生成します。このような星の噴火は、望遠鏡を使用して地球から観察できます。
#3 一対のブラック ホールを通過する重力波
ブラックホールは1つだけではなく、2つ以上のブラックホールが混在して発生する場合もあります。これらの宇宙の怪物のうちの 2 つが出会うとき、彼らは本質的に時空の構造を引き裂きます。この出会いの結果、重力波、つまり時空が圧縮され引き伸ばされてできた山や谷が発生します。
レーザー干渉計重力波天文台 (略して LIGO) などの天文台を使用すると、時空の最小の変動さえも検出できます。 2016年、科学者たちはそのような波を2つのブラックホールの起源まで明確に追跡することに初めて成功した。
#4 不安定な力
HR 6819 の発見は、2020 年に天文学者を困惑させました。連星系は、私たちが慣れ親しんでいたそのような星座とはまったく異なる振る舞いをしました。原則として、連星系は互いに周回する 2 つの星で構成されます。しかし、HR 6819 はまったく異なる動作をしました。星はお互いの周りを回転するのではなく、共通点の周りを回転します。しかし、あなたにはそれが見えませんでした。
宇宙には、より大質量の 3 番目の星がない限り、2 つの星を強制的に共通の軌道に乗せることができる天体はありません。不確かな第三の力はブラックホールでなければなりませんでした。
#5 レントゲン
天文学者は 1971 年にブラック ホールの存在を示す最初の実際の証拠を発見しました。この場合も、連星系が科学者の好奇心を呼び起こしました。白鳥座 X-1 と名付けられたこの星系は、これまで宇宙で観測された中で最も明るい X 線を生成しました。この異常の原因はブラックホールでした。
ブラックホールは星の質量を吸収しました。 NASA が説明しているように、この星は太陽の 33 倍も重いです。しかし、ブラックホールも恒星も、これらの膨大な量の放射線を放出しませんでした。この理由は、いわゆる降着円盤、つまりブラックホールが他の天体の物質を吸収するとすぐにその周りに形成される円盤でした。
#6 超大質量ブラックホール
彼らは宇宙の目に見えない怪物であり、その中には太陽の数百万倍、あるいは数十億倍の質量を持つものもあると言われています。天文学者はそれらを超大質量ブラックホールと呼び、そのうちの 1 つが私たちの銀河が定点の周りを回転するという事実に関与していると言われています。このような銀河は「活動銀河」とも呼ばれます。
NASAの報告書によると、これらの中心ブラックホールは、電磁スペクトルのあらゆる波長の強力な光線を放出する巨大な降着円盤に囲まれている。
このような超大質量ブラックホールのさらなる証拠は、私たちの銀河の中心にある星の観察で見つけることができます。これらのいくつかは、光の速度の 8% (少なくとも 24,000 km/h) でお互いの周りを旋回します。天文学者らは、これらの巨大な速度の引き金は、天の川銀河の中心にある同様の超大質量ブラックホールの存在ではないかと疑っています。
#7 スパゲティ化
確かに、スパゲティ化という言葉は面白そうに聞こえますが、ブラック ホールに近づきすぎた天体の運命を表す言葉でもあります。ブラックホールに落ちてしまったら、それは「普通」のケースではありません。極度の重力のため、体は最初は引き伸ばされてから、最終的には引き裂かれてしまいます。
この現象は実際に宇宙でも観察できます。星がブラックホールに近づきすぎると、まるで宇宙のストローを通したかのようにブラックホールに吸い込まれます。星が変形します。
#8 証拠写真
科学者たちが 100 年以上にわたって遠回しな方法でブラック ホールの存在を証明してきた後、2019 年 4 月にこの悪名高い天体の最後のスナップショットが撮影されました。捕らえられた超大質量ブラックホールは、メシエ87銀河の中心に位置しています。
この写真を単独で撮影できる望遠鏡は世界中にありません。データ量に対処するために、世界中のいくつかの天文台がそれぞれの望遠鏡を接続しています。天文学者たちが撮影したブラックホールの質量は太陽の65億倍です。
出典: Livescience、Space.com、NASA、独自の調査