宇宙には数多くのブラックホールが存在していることはよく知られていますよね。
私達が属している銀河系にも数百万個のブラックホールが存在して、銀河系の中心には巨大な質量のブラックホールが存在すると考えられています。
宇宙のどこにでも存在するそんなありふれたブラックホールは、太陽の30倍以上の質量を持つ恒星が超新星爆発を起こしてその後に形成されるというのがこれまでの考え方でした。
ところがこのほどＮＡＳＡが発表したのが、超新星爆発を経ないでもブラックホールが形成されるというのです。
発表によると、地球から2200万光年離れた恒星が超新星爆発を起こすことなくブラックホールに変化したのを観測したそうです。
超新星爆発を経て出来ると思われていたブラックホールが超新星爆発無しでも形成されることがあるとすれば、ちょっと見方が変わってきますね。
また中性子星も超新星爆発を経て出来るとされてきただけに、この発表は中性子星の形成メカニズムも改める必要があるのかも知れません。
そこでブラックホールと超新星爆発について考えてみたいと思います。
ブラックホールとは
そもそもブラックホールとはどのような天体なのか・・・
私達がよく耳にするのが、
「ブラックホールは重力が強くて光さえも脱出できない」
ですよね。
恒星は、核融合により表面に向かっていたエネルギーと中心に向かって働く重力のバランスがとれています。
ところが、寿命が尽きるころになると核融合の原料が無くなることで表面に向かっているエネルギーが無くなります。
すると残るは巨大な重力だけになり中心に向かって一気に崩落してその反発で超新星爆発を起こします。
その後中心に向かって収縮していき、収縮すると密度が高くなるので重力が増し、増した重力により収縮して密度が高くなるので重力が増し・・・といったことが無限に繰り返されて形成されるのがブラックホールとされています。
また、ブラックホールが光さえも脱出できないのは「脱出速度」が関係しています。
脱出速度とは、天体の重力から脱出する速度のことを言います。
たとえば人工衛星を打ち上げて軌道に乗せるには秒速7.9ｋｍ必要です。
これは第一宇宙速度と呼ばれています。
また地球の重力から脱出して他の天体に向かうのに必要な速度を第二宇宙速度と呼んでいて秒速１１ｋｍとされています。
つまりブラックホールは脱出速度が秒速３０万キロという光の速度を超えてしまうことにより起こります。
以上を踏まえて考えてみるとブラックホールの形成には必ずしも超新星爆発を必要としないような気がしますよね。
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超新星爆発が少ないことに違和感
これまでのブラックホールが形成されるのに超新星爆発を経るとの考え方からすると、もっと多くの超新星爆発が確認されるはずとの見方があったといいます。
そういった見方を元にハッブル宇宙望遠鏡とアリゾナ州にある大双眼望遠鏡(LBT)で２２００万光年離れたケフェウス座の渦巻銀河「NGC 6946」にある恒星「N6946-BH1」を観測したそうです。
すると２００７年頃から光度を下げて２０１５年には確認できなくなったとのこと。
この恒星は太陽の２５倍もの質量を持つことはすでに分かっていたそうですから、これまでの考え方からすれば超新星爆発を起こしてブラックホールに変化するとなれば超新星爆発を起こしていたはずです。
ところが超新星爆発を確認出来なかったということはそのままブラックホールに変化したのだろうと考えられているわけです。
また手前を他の天体が通過して超新星爆発を確認できなかった可能性など、あらゆる要因を検討しては削除して、ブラックホールに取り込まれる物質が放出する弱い赤外線の反応も検出したとのこと。
これで超新星爆発無しでブラックホールが形成された可能性があるとしたそうです。
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大質量の恒星の３０％は超新星爆発を起こさない
以上の観測によりオハイオ州立大学の天文学教授Christopher Kochanek氏によれば、大質量の恒星の10～３０％は超新星爆発を起こすことなくブラックホールに変化する可能性があるとしています。
言われてみれば夜空を見上げれば数えきれないくらいの恒星が観えるのに、超新星爆発を観測できるのは年に数十個程度と少ないような気がしていたんですよね。
もし質量の大きな恒星が全て超新星爆発を起こすとなればもっと多く観測されていてもおかしくないということですね。
となれば、近いうちに超新星爆発を起こすと予想されているベテルギウスも、静かに暗くなってしまう可能性も否定できないですよね。
満月くらいの明るさに輝くとされているベテルギウスの最後を見届けられないかもしれないということでしょうか？・・・((+_+))
個人的にはかに星雲のような残骸になるように派手な超新星爆発を期待しているんですが・・・
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