科学を極める

『ブラックホール』という言葉は多くの人の知る言葉ではありますが、それ自体がなんであるかを詳しく理解している人は少ないのではないでしょうか。

そもそも『ブラックホール』とは、アルベルト・アインシュタインの「一般相対性理論」の方程式のひとつの解から導き出されたものが元となっています。
その解は、「空間の一点に質量が集中すると、そのまわりには光さえも脱出できない領域ができる」と言うもので、その不思議な領域の事を後に『ブラックホール』と名づけられました。

一般的にはあまりにも重力が強くて光さえも逃げ出せないような天体の事として認識されていると思います。
しかし、厳密に言えば、天体というよりも時間と空間の領域といったものです。その中心には『特異点』と呼ばれる密度が無限大の点が存在します。

現在では天体観測の技術の発達で、理論上のものだと思われていた『ブラックホール』も、「はくちょう座Ｘ-１」など、その候補がいくつも発見されています。

さて、『ブラックホール』をつくるにはどうすればいいでしょう。つくるといってももちろん理論上です。
『ブラックホール』をつくるには、重力を強くすればいいのです。
では、重力を強くするにはどうすればいいか。
ある物体から受ける重力は、その物体の質量が大きいほど、またその物体に近いほど大きくなります。したがって、質量が大きくて、小さな物体ほど、その表面の重力は強くなると言うことです。
では、太陽を例にとってみましょう。
太陽は、地球の約33万倍の質量があります。半径を約23万分の1、すなわち3kmに縮めてみます。すると太陽の表面の重力は非常に強くなり、外向きに出た光は永遠に表面にへばりつきます。
これで、『ブラックホール』の完成です。

もちろん現実には太陽をそんな大きさにする事は出来ません。しかし、広い宇宙の中には、そんな条件にあった天体が存在する事もわかっています。
たとえば、前述の「はくちょう座Ｘ-１」の質量は太陽の９倍以上で半径は数十kmと、条件はそろっています。
さらに、「いて座Ａ」には、太陽の370万倍の質量を持ったもっと大きな『ブラックホール』候補の天体も発見されています。

まだまだ理論上のことが多く、直接観測する事には成功してはいませんが、その存在が確実視されるだけのデーターは得られています。近い将来、直接観測される日も来るものと思われます。