もうどっぷり夜も更けていますが、最後に宇宙の記事を書いて寝ます🌃
記事を見たらおわかりだろうと思う。
ブラックホールについての記事を最後に、1年前にブログは一旦中断していることに…!
私のやる気もブラックホールに吸い込まれたということか😂笑
まぁ、しょーもない言い回しはおいといて、以前の記事に「①」とわざわざ書いてしまったから②以降も書いていかなきゃいけなくなったので、今こうして書いている次第です😂
昔からですが、自分で自分を追い詰めるスタイルなんだなぁ、俺って。。
あ、Mじゃないですからね!!笑😅
というわけで、今回の記事はブラックホールの誕生と終焉について書こうと思います!!
●ブラックホールの誕生
(1)普通のブラックホール
学問上のみの物体、物理法則の外にあるなどといわれている(いた)、まるでこの世ならざるブラックホールも、この世のものである以上、ずっと「そこにいる」わけではありません。ちゃんと出来方があります。
いわゆる、よくある一般的なブラックホールですが、どうやってできるかというと、超重い星からできます。
ざっくり言うと、ブラックホールは超巨大質量の恒星の燃え滓です。
具体的に言うと、30太陽質量以上の恒星が超新星爆発したあとの恒星の核が、さらに重力崩壊している天体です。
詳しく説明しましょう。
恒星の終わり方は、以下の3パターンに分かれます。
①1〜8太陽質量:主系列星→赤色巨星→白色矮星→黒色矮星
コアの炭素と酸素を核融合するまでエネルギーが足りず、外層が惑星雲となって剥がれた残骸が白色矮星。重力で本来形を保てないが、電子縮退圧によってその方を保つ。長い時間をかけて熱放射し、熱や光を放出しなくなった物体が黒色矮星です。
②8〜30太陽質量:主系列星→赤色超巨星→超新星爆発→中性子星/パルサー
大きな星は、巨星になった後も中心部は核融合を続けます。しかし、鉄になると(鉄は安定している原子なので)核融合はこれ以上起こらず熱源がなくなります。このため(外に押し出す力がなくなるため)一気に重力収縮し、縮みます。しかし、コアである鉄はその圧によって陽子と電子が結合し、ほぼ中性子になります。中性子の縮退圧によってコアは方が整いますが、今度は外に圧が弾き返され、これが超新星爆発となります。
後には中性子だけが残り、中性子星となります。回転し、パルスを出してたらパルサーになりし、磁力が強いとマグネターになります。
③30太陽質量以上:赤色超巨星→超新星爆発→ブラックホール
さらに重い恒星だと、超新星爆発後も縮退圧を上回る圧が中性子にかかり、形を保てなくなります。つまり、ブラックホールは「重力で潰れ続ける天体」なのです。
https://ja.m.wikibooks.org/wiki/恒星の一生
(2)大質量ブラックホール
銀河の中心には、だいたいブラックホールがあるとされていますが、その質量は実に天の川銀河中心にあるいて座Aスターは370万太陽質量と言われてるし、億倍の太陽質量ブラックホールも宇宙にはあるとされています😅
もうわけのわからん世界ですが、こういったブラックホールは、ブラックホール同士の合体でできるのでは?とされています。
(3)原子ブラックホール
ところが、全くこれとは生成機序が異なるブラックホールもあるとされています。よくSFの作品で、「素粒子を光速でぶつけてブラックホールを生成」とか、それをCERNが実現したとか言われてますが、実際には理論的ですらできたことはありません。たとえできても、後述するホーキング輻射で一瞬で蒸発します。
原子ブラックホールは、恒星からでなく、ビックバンの際に初期宇宙が一様でなく高密度な空間があった場合に物体が重力崩壊することによってできたとされており、大きさも原子サイズでも許されます。ブラックホールの第一人者であるスティーブン・ホーキングが提唱しましたがしかしまだ理論的上のものです。ダークマターの正体の候補とされています。
https://ja.m.wikipedia.org/wiki/原始ブラックホール
●ブラックホールの消失
祇園精舎の鐘の声、諸行無常の響きあり。
沙羅双樹の花の色、盛者必衰の理をあらわす。
…平家物語ではありません😅
ましてや、カナブーンの曲でもないww
ブラックホールもこの世の物体である以上、「終わり」があります。
どんな終わり方かというと、長い時間をかけて「蒸発」し跡形もなくなるのです。
「蒸発」はじゃあなぜ起こるのかというと、実はブラックホールは外部へエネルギーを放出しているのです。
「ホーキング放射」といいます😏
https://ja.m.wikipedia.org/wiki/ホーキング放射
これは、当時の「ブラックホールは全てを飲み込む」という直感から反するもので、当初その名前を冠したホーキングですら俄かには信じ難いものでした。
事象の地平線での境界で対生成した物体は、一つはブラックホールに落ちますが、もう一方は外部へ落ちることとなります。
この落ちた分、ブラックホールの質量が消えていくということなのです。
このエネルギーが熱放射として表れ、その値は数千万分の1Kとされています。😅
つまり、極大なブラックホールの質量でも、ちょびちょびと質量を失っていき、やがては消え失せてしまうということです。
石の上にも3年とはいいますが、この蒸発の時間は、太陽質量程度のブラックホールで10の67乗年とか言われてますww
すでに無量大数超えたねww
あれ?さっき数億太陽質量のブラックホールもある
とか言ってなかったっけ?😂
このため、宇宙の最後に起こるイベントは、このブラックホールの蒸発(あるいは陽子崩壊)、後には闇が広がるだけですが1グーグル年くらい後の話なので、さすがに人類は気にしなくていいでしょう😅😂
この、ホーキング放射には重要な寓意があると個人的には思っています。
それは、熱力学が物理学の中でも普遍的だということだと思います。特に第一法則であるエネルギー保存の法則は第二法則であるエントロピー増大の法則とともに、この世の秩序を保つために必要な法則なのでしょう。
まあ熱力学についても、またいつか記事に書きます👋
あまりまとまりのない記事になってしまいましたが、とりあえずこれでブラックホールの記事は許してください😂笑
私が理解できたら、またブラックホール情報パラドックスとか書こうと思います。
では、今日はこのへんで…😴