2019年4月10日は天文学者にとって歴史的な日です。昨日、EHT(イベントホライゾンテレスコープ)のディレクターが初めてブラックホール(ブラックホール)の写真を見せたからです。
このニュースは、メディアのタイムラインやニュースポータルに急速に広まりました。一部の科学者でさえ、Twitterでそれについてツイートしました。特にEventHorizon TelescopeTwitterアカウント。
このブラックホールの面積は400億キロメートル、つまり地球の300万倍、太陽光発電システムの300万倍です。うわー、本当に大きな男。研究者がブラックホールを「モンスター」と呼ぶ程度まで。ブラックホールの距離は地球から5億兆キロですが。
ブラックホールの写真は、世界中の8つの異なる望遠鏡で撮影されました。8つの望遠鏡のネットワークは、Event Horizon Telescope(EHT)と呼ばれます。
ブラックホールについて話すとき、それは面白そうです。一部の人々はまだ大きな疑問符を念頭に置いているかもしれません。ブラックホールとは何ですか?それはどのようにして生まれたのですか?
したがって、もっと深く見てみましょう!
なぜ星が輝くのですか?
ブラックホールがどのように発生したかを理解するには、まず恒星の生命のリサイクルを理解する必要があります。
宇宙全体に散らばっている星は、実際には水素原子で構成されています。水素が最も単純な原子であることは誰もが知っています。水素原子の核は1つのプロトンのみで構成され、1つの電子に囲まれています。
通常の状態では、これらの原子は互いに離れます。ただし、スターの場合は適用されません。星の高温と高圧は、水素原子を非常に速い速度で動かし、原子が互いに衝突するようにします。
その結果、水素原子のプロトンは他の水素原子と恒久的に融合し、重水素同位体を形成します。次に、それは別の水素原子と衝突し、ヘリオン同位体を形成します。
その後、ヘリオン核は再び水素原子と衝突し、水素よりも重い質量を持つヘリウム原子を形成します。
このプロセスは、科学者が核融合反応と呼んでいるものです。
非常に重い元素を生成することに加えて、融合反応はまた、膨大な量のエネルギーを生成します。このエネルギーが星を輝かせ、非常に高い熱を放射します。
したがって、水素は星が輝き続けるための燃料であると結論付けることができます。
ええと、この融合反応から生成された放射は、星を輝かせるだけではありません。ただし、星型構造の安定性も維持します。なぜなら、核融合反応からの放射は、常に星から抜け出して星の重力を補おうとする高いガス圧を生み出すからです。その結果、星型構造が維持されます。
それでも混乱している場合は、風船を持っていると想像してみてください。バルーンの場合、細心の注意を払うと、バルーンを膨らませようとするバルーン内の空気圧と、バルーンを収縮させようとするゴムの張力とのバランスが取れています。
さて、それは星をリサイクルする方法の簡単な説明です。ブラックホールについてもっと議論するので、次の議論をチェックしてください。
ブラックホールの起源
ブラックホール理論は、18世紀にジョンミッチェルとピエールシモンラプラスによって最初に提案されました。その後、この理論は、アルバートアインシュタインの一般的な相対性理論に基づいて、ドイツの天文学者カールシュヴァルツチャイルドによって開発されました。
その後、これはスティーブンホーキングによってますます普及しました。
星には融合反応を引き起こす重力もあることを以前は理解していました。この反応は膨大な量のエネルギーを生み出します。このエネルギーは、星を輝かせる核および電磁放射の形をしています。
水素融着反応は、ヘリウムに変わるだけでは止まりません。しかし、それはヘリウムから炭素、ネオン、酸素、シリコン、そして最後に鉄まで続くでしょう。
すべての要素が鉄に変わると、融合反応は停止します。これは、星が鉄をより重い要素に変えるエネルギーをもはや持っていないためです。
星の鉄の量が臨界量に達したとき。したがって、時間の経過とともに、融合反応は減少し、放射エネルギーは減少します。
その結果、重力と放射のバランスが崩れます。したがって、重力を補償する出口力はもはやありません。これにより、星は「重力崩壊」を経験します。このイベントにより、星の構造が崩壊し、星の中心に向かって吸い込まれます。
この重力崩壊では、星の質量が太陽の約1.5の質量である場合、その重力に逆らってそれ自体を支えることはできません。
この質量のサイズは、現在、チャンドラセカール境界として知られるベンチマークとして使用されています。
星がチャンドラセカールの制限よりも小さい場合、それは縮小を停止し、最終的に白い矮星(whitedrawf)になる可能性があります。さらに、太陽の質量の1〜2倍であるが、矮星よりもはるかに小さい星は、中性子星に変わります。
チャンドラセカールの限界をはるかに超える星については、爆発して構造物質を放出する場合があります。その間、爆発からの残りの材料はブラックホールを形成します。
だから、それがブラックホールを形成する方法です。死んだ星はブラックホールにはなりません。時折、それは白い矮星、または中性子星に変わるでしょう。
そして、ブラックホールは、非常に強い重力を持つ空間と時間の一部であるオブジェクトとして定義されます。ブラックホールの周りには、イベントホライズンと呼ばれるセクションがあり、限られた温度でその周りに放射を放出します。
このオブジェクトは、最も高速の光であっても、近くにあるすべてのものを吸収して戻ることができないため、黒と呼ばれます。
はい、それはブラックホールの簡単な説明です。ブラックホールに関するいくつかのユニークな事実は、次の記事にあります。
参照:
- 時間の簡単な歴史、スティーブンホーキング教授
- ブラックホールの最初の画像
- ブラックホールの中で何が起こるか
- ブラックホールの形成