1: ライスシャワー ★ 2020/04/13(月) 02:12:18.59 ID:6J6cvcOI9

ブラックホールは光さえ吸い込む強力な重力源ですが、その周辺で見せる複雑な光の挙動が明らかになりました。

過去の観測データの洗い直したところ、ブラックホールから脱出しようとした光が、まるでブーメランのように引き戻されている痕跡が得られたのです。

この特殊な光の挙動によって、ブラックホールの降着円盤は自らの発光で自らを照らしているというとんでもない状態であることもわかりました。

この研究は、米国カリフォルニア工科大学の研究者Riley M. T. Connors氏を筆頭とした研究チームより発表されており、論文は3月27日付けで天文学を扱う査読付き科学雑誌『The Astrophysical Journal』に掲載されています。

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ブラックホールの周りの光

今回の研究は、2012年に運用が終了したロッシX線タイミングエクスプローラー(RXTE)衛星のアーカイブを組み合わせて行われました。

過去の観測データを、現代の技術で改めて洗い直し新しい発見をするというのは、最近の天文学ではよく報告される事例です。

観測されていたのはブラックホール連星「XTE J1550-564」です。これは太陽質量の10倍程度という恒星質量のブラックホールで、伴星の物質を吸い込んで明るく輝く降着円盤を作り出しています。

円盤の上下に吹き出すジェットも確認でき、マイクロクエーサーという呼び方もされています。

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X線観測データを確認した結果、ここではブラックホールの非常に近くから出ている光を観察できたが、それはブーメランのようにブラックホールに引き戻された痕跡があったというのです。

こうしたブラックホール周辺の光の挙動は、1970年代には予想されていたものですが、観測で確認されたのは初めてのことです。

重力に吸われる光

光は質量を持たず、直進しかしないという性質があります。なのに重力源のブラックホールに吸い込まれるというのは一見奇妙なことのように思えます。

しかし、重力とは単純に質量のあるものを吸い寄せる力ではなく、空間の歪みであることが一般相対性理論によって説明されています。

空間を2次元平面のゴムシートと考えた場合の重力源周辺の歪み
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ブラックホールのような強い重力源の周りでは、ゴムシートにボーリングの玉でも乗せたようにぐにゃりと空間が歪みます。

ここに勢いに載った光が飛び込むと、光はぐるぐるコイン募金箱に投げ込まれたコインの様に、歪んだ空間に合わせて軌道を曲げてぐるぐると周回するような挙動を取ってしまうのです。

ぐるぐるコイン募金箱。歪んだ場所では平たいコインも円を描くように転がる
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こうした原理で、光もブラックホールの周辺では歪んだ空間に捕らわれてブラックホールの中心へ引き込まれてしまうのです。

実際のブラックホールは高速で自転していると考えられ、挙動はこのぐるぐるコインよりもっと複雑です。

研究者の予想では、そこでは光が曲げられるだけではなくねじるような挙動も取っていると言います。

ブラックホールの周りでは高熱の降着円盤が発光していますが、その光はブラックホールから脱出しようとして、ブーメランのように引き戻されていることもX線観測から確認されました。

この光は引き戻された後、降着円盤の物質に反射して再度飛び出してくると言います。

つまり、ブラックホール周辺では、自分が輝いて放った光で別の部分が照らされているという奇妙な状況が起こっているのです。

この直接輝いて抜け出した光と、引き戻された後反射した光を分離すれば、ブラックホール周辺の状況をもっと詳しく知ることができると言います。

現在は確認が困難なブラックホールの自転速度なども、ここから計算できるかもしれないのです。

それにしても、自分で光って自分を照らすとは、アニメに登場する目立ちたがりキャラでもそこまではできないしょう。さすが謎多きブラックホール…といったところでしょうか。

https://nazology.net/archives/56354



引用元: http://tekito.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1586711538/
8: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:15:06.94 ID:fkPP8xlO0

嘘やん


4: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:13:49.33 ID:Pv7w3IJi0

宇宙全体的にブラックホールに引き込まれてる最中だろ


7: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:14:37.95 ID:I2VkcfZT0

あり得ないシチュエーションだけどな


9: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:15:16.78 ID:RuizqsaY0

いつもいつも同じ重力というわけじゃないから瞬間的に抜け出すことはあるだろ


45: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:58:11.13 ID:bmv+IYTm0

>>9
おお、素晴らしい洞察力だ。

ホーキングが名を挙げたブラックホールの蒸発は正しくそのような過程の話だ。


10: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:15:50.20 ID:OlxDxzxK0

え?つまり光の速度が変わるって事?


41: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:48:40.96 ID:U9KunbYj0

>>10
光の速度は変わらなくて、時間の方が変わるんじゃねーの?


11: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:15:51.07 ID:K7WFIwUh0

吸い込まれた先に何があるの?


24: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:25:13.78 ID:N2folybq0

>>11
先はないのでは?
ブラックホールは穴ではなく黒いから穴に見えるって事でブラックホールでしょ?
黒い地球みたいなもん。
吸い込んでも無限の重力で無限に潰し核となる中心地に蓄積されるのでは?


57: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 03:42:41.18 ID:IYdDs4DS0

>>24
ブラックホールが蒸発する過程で放出されるんちゃう?


36: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:36:30.24 ID:x7qF2tAu0

>>11
諸説あるけど吸い込んだものはいずれ蓄積して限界を迎えて爆発、新しい銀河や星系の元になるのと
違う宇宙の入り口という説もある吸い込んだものは違う宇宙に放出


108: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 15:47:07.40 ID:3bVyZQUw0

>>11
違う宇宙に放出されるって説をNewtonで読んだ記憶


12: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:16:12.34 ID:8kH5mBIT0

ホワイトホールから脱出するんじゃないのかよ!


13: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:16:51.18 ID:7vJ7LV0x0

まず降着円盤を説明しろよw


18: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:19:47.78 ID:wtrfy+9/0

まず、ブラックホールから脱出しようはとはしてない
光にそんな意思はないしw

空間が歪んでるというか閉じちゃってるから
光は相変わらず直進してるのに出ることがないだけw


19: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:21:15.22 ID:ONQovEOT0

重力で光は戻らないでしょ
重力で空間が曲がったから戻ったように見えるだけで


21: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:21:37.72 ID:g6NMKzx70

つまり光はブラックホールに吸い込まれている訳でなく
吸い込まれているように見えてるだけってことか


26: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:25:37.28 ID:7LaRzL8F0

つうかブラックホール自体実は存在してないけどな。人類がブラックホールの存在を確認できるわけないから学者が適当なこと言ってるだけ。
ツチノコ見たとか言ってる田舎のおっさんと同じ発想。


74: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 05:23:07.77 ID:uxmTsnML0

>>26
もう確認されたよ


27: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:28:58.09 ID:xEJ2/Jvt0

近くを光が通っても空間が歪んでる場所を直進するわけだから光に加速が加わるわけではないよね
ブーメランみたいになるのは当たり前なのでは?


33: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:34:20.77 ID:U3MWoMTm0

そういえばインド暦が終了してベテルギウスが大爆発するって話はどうなった?


38: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:38:08.40 ID:AQRGlj180

神のみそしる


39: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 02:45:58.65 ID:40tNgjHp0

光さえも脱出できない「重力」って、なんか想像し難いな
直接観測することも不可能らしいし何かもうワケワカメ


54: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 03:16:02.93 ID:6w/oiy4b0

どうやって「中から」脱出するのかと思ったら外縁の話なのね


63: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 03:56:34.78 ID:IIOeGojE0

吸い込まれるってのは正確じゃなくて
時空が歪んでるからそう見えるんじゃなかったっけ


65: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 04:06:48.77 ID:HclUTs1p0

ごめん、キミコ!もう会えない‼︎


95: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 15:21:21.05 ID:lDAPd2tJ0

>>65
バスターマシンの中は時間進んでないんだから、ディスプレイの西暦が進んでるのおかしくね?


99: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 15:27:42.80 ID:HhMnOQqe0

>>95
地球上の推定時間


67: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 04:28:42.40 ID:2JfpTW3a0

ブラックホールの中はとても明るい


72: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 04:53:27.72 ID:gfoVI9QA0

でもその光を観測出来てるってことは地球まで光が届いてるってことじゃんw
ブラックホールも大したことねえな
真っ暗に出来ねえでやんの
その程度かよ草


77: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 08:24:29.35 ID:/WjUgFkn0

観測できてるなら引き戻されてない。
ぐるぐる回る光を横から見ることも出来ないから嘘。
光は到着先でしか観測できない。
ジェットや円盤が見えるのはそこから地球へ光が直進してるから。
つまりブラックホールに吸い込まれてもいない。
もし本当に吸い込まれてたら地球に絶対届かないからどんなに分析しようが存在すらも観測されないし結局想像の空論。


84: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 14:23:22.41 ID:KuuM3XBv0

>>77
難しく考える必要はない
画像通りの説だよ
重力レンズ効果で本来なら地球に届かない光でも降着円盤に当たって乱反射した一部は地球に真っ直ぐ飛ぶようになって重力圏から脱出できるようになる
少し前に撮影されたブラックホールの周辺の明るさに偏りがある原因はこれかもな


78: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 08:34:42.08 ID:y30day6y0

すごいわかりにくい画像で草


79: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 08:50:28.73 ID:lUAMga630

ブラックホールって、なる前の恒星と比べたら爆発で質量は軽くなってるはずなのに、何で急に光が出られないほど重量が強くなるん?


91: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 14:54:02.46 ID:CPoX14jd0

>>79
出来立てのブラックホールはそれほど空間歪められないんじゃない?
物質を吸い込んである程度以上の質量になったらできる


92: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 15:00:02.41 ID:KuuM3XBv0

この現象自体は重い中性子星周辺でも起きてるだろな
ブラックホールの超重力を盛り込んだ書き方してるから変な誤解を産んでる

>>79
超小さくなる事が原因
どんな物質も超小さくなると所謂事象の地平線が現れる


98: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 15:25:41.95 ID:HhMnOQqe0

>>92
上下とも間違い
ブラックホールには光子の円軌道が存在するのでそこからちょっと外れた光がブーメラン化する
中性子星は光を大きく曲げることはあってもブーメラン=出戻りにはならない
通常の物質には詰め込める限界がある
ブラックホールはその限界以前に事象の地平線が現れる(と言っていいのかどうか?)


80: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 12:01:58.28 ID:eIKr/6xp0

事象の地平線の直ぐ外側まで行って毛根だけうまく線の内側に投げ出すことが出来れば髪が伸びる


82: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 13:02:55.96 ID:zgtBESiu0

頭皮ごと持っていかれそうだな


86: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 14:29:39.85 ID:Cb2BFpiU0

そもそも脱出しようとした光の正体てなに?


88: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 14:37:51.18 ID:ojc2bPj50

見えないものを信じなければ
ブラックホールの存在も無い


90: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 14:50:23.30 ID:k5WK/Kyr0

観測でおおよそこうだろうってのは分かってきたんだから、
あとは一般相対性理論と量子論の完成を待つだけだな。


93: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 15:09:34.94 ID:lGdz2EIl0

こういう話聞くと、インターステラー観たくなるんだな


102: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 15:32:40.48 ID:TaaxZ9do0

地球から俺ら出ようとしても似たようなもんだよな


85: 名無しさん@1周年 2020/04/13(月) 14:26:39.32 ID:wiIXC/vG0

空にボールを投げた時のことを考えると自然だけど、
なぜか不思議に感じる