ブラックホールの物理を語る。

ブラックホールとは

極めて強力な重力のために、光も脱出できないような領域をブラックホールという。
成因の異なる3種類のブラックホールがある。

太陽の約30倍以上の質量を持つ恒星が進化の果てに到達するのが、通常のブラックホールである。
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太陽質量の1万倍程度のブラックホールを中質量ブラックホールという。
IMBHと楽されることもある。

M82 X-1は、中質量ブラックホールの候補である。

銀河系の中心には、太陽の約100万倍以上の質量を持つブラックホールが存在する。
他の銀河の中心にも、このクラスのブラックホールが確認されている。

特にM106の中心にあるブラックホールは巨大だ。
太陽質量の3600万倍もある。

強力な重力場のため、光が脱出できない領域の半径をシュヴァルツシルト半径という。

シュヴァルツシルト半径の内側は入った物体や光は出ることができない。
このため、シュヴァルツシルト半径の内部は知ることができないのだ。

この境界面を事象の地平面、または事象の地平線という。

ブラックホールは重力によって、周囲の物質を引きずり込む。
このとき、物質はそのままブラックホールに落下するのではなく、降着円盤を形成する。
降着円盤内の物質(ガスや塵)は螺旋(らせん)を描きながらブラックホールへと落ち込んでいく。

このとき、ガスや塵がぶつかり合い、摩擦熱が発生する。
これが放射のエネルギー源になって、事象の地平線の外側でX線やガンマ線が放出するのである。

ホーキング放射は、ホーキングによって提示された仮説である。
ブラックホールは、熱放射を放出している。

ブラックホールは、ホーキング放射を通してエネルギーを捨てるので、時間をかけて質量は減少する。

2008/08/30