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ブラックホール

太陽系の「第9惑星(プラネット・ナイン)は原始ブラックホール」説を確かめる計画、ハーバードの研究者が提案

1: しじみ ★ 2020/07/16(木) 05:50:08.35 ID:A9wng6vb9

ハーバード大学の研究者らが、太陽系の外縁を周回しているかもしれないと考えられている「第9惑星(惑星X)」が「原始ブラックホール」か否かを確認するための計画を提案しました。研究者らは、チリに建設予定の可視光赤外線望遠鏡ヴェラ・C・ルービン天文台(Vera C. Rubin Observatory: VRO)を使って全天を観測することで、謎の天体を発見するとしています。

原始ブラックホールとは、超新星爆発の結果として形成される通常のブラックホールとは異なり、ビッグバンと同時に形成されたソフトボール大ながら地球の5~15倍もの質量があるとされる超高密度な仮説上の天体。目視できないうえ大質量であることから、暗黒物質(ダークマター)の候補物質とも言われています。

第9惑星が原始ブラックホールだとする仮説は、宇宙を漂っていた原始ブラックホールが太陽の重力に捕まって、他の惑星の大きく外側を公転するようになったのではないかとするもの。

もし第9惑星が原始ブラックホールだとすれば、たとえば彗星のような小天体がそこに接近しすぎたとすると、彗星は強烈な重力で引き寄せられ、星間ガスとの反応で過熱し溶解します。ついには潮汐が破壊され、彗星は粉々になってブラックホールに降着します。そして、研究者はこのときに放出される降着フレアと呼ばれる放射線や可視光を観測できれば、第9惑星(原始ブラックホール)を発見できると考えました。

もちろん言葉で説明するのは簡単ですが、現状ではそれを実行するのは困難です。しかしVROが完成すれば、フレアの発生を逃さず検出できることが期待されます。

もとは大型シノプティック・サーベイ望遠鏡 (Large Synoptic Survey Telescope: LSST)と呼ばれていたVROは超広域観測が可能で、3晩で設置場所から見える全天域を観測できる性能を誇ります。頻度の高い比較的小さな変化を検出する能力が高いため、週に2回の全天観測で降着フレアの検出も可能だと研究者は述べています。

研究者らは、VROが完成し稼働する2023年から観測を開始すれば、1年以内に原始ブラックホールが確認されるか、または第9惑星がブラックホールである可能性が除外されると主張しました。

第9惑星が本当に惑星なのかブラックホールなのか、またそんなものが本当に存在するのかは、誰もが気になるところ。早ければ2023年にはその答えが出るかもしれません。


関連ニュース
未発見の「第9惑星」その正体は小さなブラックホールだとする説が登場
https://sorae.info/030201/20190930-planet-x.html

https://japanese.engadget.com/planet-9-blackhole-harvard-225005140.html



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1594846208/続きを読む

「事象の地平面」なんてなかった? ブラックホールに新理論、理研が発表

1: しじみ ★ 2020/07/16(木) 05:23:40.99 ID:A9wng6vb9

ブラックホールには一度入ったが最後、光さえも脱出できないほど強い重力がかかる領域の境界「事象の地平面」があるといわれている。しかし、理化学研究所はこのほど「ブラックホールは事象の地平面を持たない高密度な物体である」とする、これまでの通説とは異なる研究結果を発表した。

この理論を発表したのは、同研究所の横倉祐貴上級研究員らの共同研究チーム。従来のブラックホール理論が一般相対性理論に基づくのに対し、研究チームは一般相対性理論と量子力学に基づいて理論を組み立てた。

 従来の理論では、光も脱出できない内側の領域をブラックホール、その境界を事象の地平面といい、ブラックホールの質量によって決まる事象の地平面の半径を「シュワルツシルト半径」と呼ぶ。また、従来の理論に量子効果を加えたときに考えられる熱的な放射「ホーキング放射」によって、ブラックホールは最終的には蒸発してしまうと考えられている。

 しかしこれまでは、物質がブラックホールに落ちた後、その物質が持っていた「情報」がどうなるのかをうまく説明できていなかった。ブラックホール理論研究の第一人者だった物理学者故スティーブン・ホーキング氏は「情報は永遠に失われる」という立場を当初取っていたが、晩年には「量子理論ではエネルギーと情報はブラックホールから脱出できる」(情報は保存される)と意見を変えた。しかし、依然として情報がどこに行き、どのように戻ってくるかは分かっていない。
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 今回、横倉上級研究員らは蒸発の効果を取り入れ、物質が重力でつぶれていく過程を理論的に解析した。

 研究チームの理論では、重力でつぶれていく球状物質をたくさんの層の集まりと見なす。各層は粒子からなり、ある層の粒子を中心へ引き寄せる重力はその層より内側にある物質のエネルギーによって決まる。そのエネルギーから計算できるシュワルツシルト半径は、ホーキング放射によってエネルギーが減っていくため時間とともに小さくなる。
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 このとき、落下してきた粒子がシュワルツシルト半径の近くまでやってくると、落下と蒸発の効果が釣り合うために、蒸発が先に生じている分だけシュワルツシルト半径の内側に届かないという。

 この現象が球状物質のあらゆる所で起きるため、物質全体が収縮し、中身の詰まった高密度な物体ができる。特に一番外側の層はシュワルツシルト半径の外側にあるため、ブラックホールは「通常の星のように表面を持ち、事象の地平面を持たない高密度な物体」だと研究チームは指摘する。また、この理論解析の解には「特異点」(エネルギー密度や時空の曲がりが無限大となるブラックホールの中心)も現れなかったという。

 研究を主導した横倉上級研究員は取材に対し「本研究では解析を簡単にするため球状のブラックホールで考えたが、実際のブラックホールは回転している場合が多く、つぶれたまんじゅうのような姿になっている。しかし、自分の他の研究で得られた結果から、回転している場合にも事象の地平面はないのだと考えている」と話す。

 ただ、表面とシュワルツシルト半径の差は小さいため、外から見るとこれまで考えられてきたブラックホールと同じように見えるとしている。

 ブラックホールに落ちていった情報については「今回の研究では、ブラックホールにリンゴが落下したとしても、リンゴはブラックホールの内部構造の一部となるので、リンゴの情報の居場所が分かる。情報が内部で取りうるパターンを調べると、熱力学から導かれる結果にも一致する」(同)と説明する。ブラックホール内での情報保存の在り方が分かれば、遠い未来には大容量の情報ストレージとしてブラックホールを活用できるかもしれないという。

 「物質の情報(波動関数)の経時変化(時間発展)を詳しく調べることで、蒸発後に情報がどのように戻ってくるのかを解明できる可能性がある」として、ブラックホール内部での情報の移動について調べたいと話した。

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https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2007/14/news046.html



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1594844620/続きを読む

宇宙空間で繰り返される謎の高速電波バースト、157日周期であると判明

1: ごまカンパチ ★ 2020/06/09(火) 19:28:06.62 ID:sion4kSj9

https://news.yahoo.co.jp/articles/25e3b3b122a61012fd1fd7938dd3a31d6c616ae3
 宇宙空間で正体不明の電波が突発的に放射される「高速電波バースト(FRB)」と呼ばれる現象について、
英国などの研究チームが、一定の周期で繰り返されるパターンを観測したと発表した。
こうしたパターンを持つFRBが見つかったのは史上2回目で、FRBの起源についての謎を解く手がかりになるとしている。

FRBは、宇宙空間で数ミリ秒の長さの電波が放射される現象。
一部についてはどの銀河から来ているのかが突き止められたものの、FRBが発生する原因は分かっていない。

これまでの観測では、高速電波バーストが繰り返される場合、散発的あるいは集団的に発生するのが一般的だった。
しかし今年に入って観測された「FRB 180916.J0158+65」というバーストは、16.35日ごとに発生するパターンを持っていた。
4日間にわたって1時間ごとに1回か2回のバーストが発生し、次の12日間は沈黙するというパターンだった。
次に観測された「FRB 121102」のバーストは、90日にわたって放出された後に67日間沈黙するという、157日ごとのパターンが繰り返されていることが分かった。
FRB 121102のバーストの反復は2016年に判明していたが、パターンが突き止められたのは今回が初めてだった。

英マンチェスター大学の研究者は、「このようなパターンをもつFRBは、これまで1つしか知られていなかった」と述べ、
「こうしたパターンの発見は、FRBの起源を探る重要な手がかりになる。周期性の存在は、FRBを発生させている物体が、
恐らくは別の天体の軌道上にあることを物語る」と解説する。

この研究結果は7日の天文学会誌に発表された。

※続きはソースで



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1591698486/続きを読む

ブラックホールから脱出しようとした光は、まるでブーメランのように引き戻される

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/続きを読む

【宇宙ヤバイ】ブラックホールが星を引き裂く「潮汐破壊」をNASAが観測

1: プティフランスパン ★ 2019/10/01(火) 21:24:12.14 ID:Bn4qEj7o9

10/1(火) 15:30配信
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20191001-00010009-reutv-int
ブラックホールの重力が星を引き裂く、「潮汐破壊」という珍しい現象。米航空宇宙局(NASA)の天体望遠鏡が、3億7500万光年離れた宇宙で起きたこの現象の一部始終を初めて捉えた(ナレーションなし)。

<字幕本編>
ブラックホールの重力が星を引き裂く、「潮汐破壊」という珍しい現象。
米航空宇宙局(NASA)の天体望遠鏡が、3億7500万光年離れた宇宙で起きたこの現象の一部始終を初めて捉えた。
星がブラックホールに近づきすぎると発生する。
ブラックホールの重力が星を引き裂き、飲み込むと、ブラックホールを取り巻く熱くて明るいガスの「降着円盤」が形成される。

https://video.twimg.com/amplify_video/1178922968723836928/vid/640x360/mzmCy6d0wFlPgkkf.mp4



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1569932652/
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超大質量ブラックホール周囲でも生命が存在できる可能性

1: 一般国民 ★ 2019/07/01(月) 00:55:02.32 ID:CAP_USER

超大質量ブラックホール周囲でも生命が存在できる可能性
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20190624-00010000-sorae_jp-sctch
2019/7/1
YAHOO!JAPAN NEWS,sorae 宇宙へのポータルサイト

【科学(学問)ニュース+】

 ハーバード大学のManasvi Lingam氏らによる研究チームは、
 生命にとっては厳しい場所であるとされてきた銀河中心核の環境を再検討した結果、
 超大質量ブラックホールの周囲において生命の存続に適した
 ゴルディロックスゾーン(ハビタブルゾーン)が存在し得るとする研究結果を発表しました。
 成果は論文にまとめられ、2019年5月24日付で発表されています。

 銀河の中心には太陽の数百万倍の質量を持った超大質量ブラックホールが存在するとされており、
 その周囲にはブラックホールに引き寄せられたガスや塵などが集まって高速で回転する降着円盤が形成されています。

 降着円盤はX線や紫外線といった強力な電磁波を放射しており、
 特に活発なものは活動銀河核やクエーサーとも呼ばれます。
 その電磁波は周辺の天体に大きな影響を与えられるほど強く、
 天の川銀河に存在するとされる超大質量ブラックホール「いて座A*(エースター)」の場合、
 中心からおよそ3200光年以内に存在する惑星の大気を奪い取れるとされてきました。

 Lingam氏らの研究チームは、
 超大質量ブラックホールや降着円盤などから成る銀河中心核をシミュレートするためのコンピューターモデルを使い、
 銀河中心の環境を詳細に検討しました。
 その結果、従来の研究では銀河中心核の悪影響が過大評価されており、
 実際に電磁波のダメージが及ぶのはおよそ100光年ほどの範囲に留まるとしています。

 そして銀河中心核の周囲では、電磁波が惑星の大気に及ぼすダメージと、
 分子を分解して生命に必要な化合物を生み出す効果のバランスが取れる領域として、
 ゴルディロックスゾーンが存在することも判明しました。
 いて座A*の場合、ブラックホールの中心からおよそ140光年の距離にゴルディロックスゾーンが存在するとしています。

 また、銀河中心核からは可視光線(人の目で見える光)も放射されていますが、
 天の川銀河のような銀河では中心からおよそ1100光年の範囲内において、
 銀河中心核からの光によって植物が光合成を行えることもわかりました。
 直径が数百光年に満たない超コンパクト矮小銀河の場合、光合成が可能な範囲は銀河の半分以上に及ぶといいます。

 こうした領域の恩恵を受ける天体の一つが、何らかの理由で恒星系から脱出して恒星間空間を漂っている自由浮遊惑星です。
 天の川銀河における自由浮遊惑星の数はまだよくわかっておらず、研究によっては数百億に達するとされています。

 恒星から離れてしまった自由浮遊惑星に昼は存在せず、永遠に夜が続くことになります。
 ですが、もしも銀河中心核のゴルディロックスゾーンに運良く留まることができれば、
 ほどよい電磁波の影響を受けつつ、光合成も可能な光を浴びることができるため、生命を宿せる可能性が出てくるのです。

 銀河の中心付近には超大質量ブラックホール以外にも数多くの天体が存在しており、
 たとえ銀河中心核のゴルディロックスゾーンにあっても、他の恒星からの影響を受けないとは限りません。

 それでも、銀河中心核の周辺が従来よりも「住みやすい」場所であることが判明したことで、
 地球外生命体が存在する可能性もまた高まったと言えるのではないでしょうか。

 松村武宏



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【悲報】ブラックホールさん、角砂糖ほどの大きさで地球ほどの質量を持っている

1: 風吹けば名無し 2019/04/12(金) 12:49:13.51 ID:g2ezZYOoa

こわい



引用元:http://tomcat.2ch.sc/test/read.cgi/livejupiter/1555040953/続きを読む
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