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2019年7月28日 (日)

NHKスペシャル シリーズ スペース・スペクタクル  第2集 見えた!ブラックホールの謎を見てます。速記メモ。

なぜかアインシュタインのそっくりさんと櫻井翔さんが登場。

2019年4月10日。天文学史上画期的な発見が報告された。M87の中心の巨大ブラックホールの写真だ。

Thum_01

重さは太陽の65億倍。超巨大ブラックホールだ。

全てを吸い込むと思われていたブラックホール。それが物質を大量に吹き出していることも分かった。ブラックホールがあるからこそ、生命が誕生したということも考えられている。

アインシュタイン(そっくりさん)が聴いているのはBounce beat。嵐の曲だが、ブラックホールが歌詞に出てくる。

魔の天体というイメージがあるが、生命とブラックホールが関連するとも考えられている。

村山斉さんが解説。重力が強いため光さえも出てこれない。

秒速約11㎞がないと地球の重力からも抜けられない。地球よりずっと重くなると、光の速さでも抜けられないところが出てくる。

真っ暗に見えるためにブラックホールと呼ばれ、アインシュタインの一般相対性理論から出てくる。

しかし、シュバルツシルトが考えたもので、アインシュタインは懐疑的だった。

ではどうやって観測したのか?

国立天文台の水沢観測所。2018年6月、本間教授。ブラックホールの証拠がすべてそろう日。

朝食がチョコワ?(黒い穴の開いたシリアル)

Chokowa

おとめ座に望遠鏡を向け、その中のM87銀河。観測データは中心にブラックホールがあることを示していた。

その姿をとらえるには、地球から月面にテニスボールを置いたものを見分ける能力が必要。

そこで、地球サイズの電波望遠鏡を作った。世界の8つの電波望遠鏡で同じ天体を観測すれば、地球規模の望遠鏡になる。

300万の視力に相当する。

2017年4月。世界同時の観測が始まった。

観測したデータは1か所に集められるが、ここからが正念場。

このままでは画像はぼやけている。鮮明にしないといけない。

焦点を結ばせるものを後処理で行う。1年以上かけて画像処理のプログラムを作った。

2018年6月6日。ようやく準備ができた。ぼんやりと明るい部分と暗い部分が見えた。

さらに処理を進めると、だいぶ輪っかに近くなった。

アメリカのハーバード大学でも異なる手法で画像の鮮明化を図っていた。

それが日本の画像と同じになれば、、、

アメリカ・日本・ヨーロッパ・中国で同様な画像が得られた。

中央の暗い部分がブラックホールの本体。太陽から冥王星までが含まれる規模。

その周囲を明るいリングがある。これはいったい何?

どんどん周りからガスを集めてくる。吸い寄せられてくるガスが明るく輝くことで非常に明るい天体になる。

ガスは摩擦で高温になり、光り輝く。

ガスの明るさが上下で異なるのは、回転していて近づいてくるのが明るく、遠ざかるのが暗くなっている。

地球から見てガスは縦方向に回っている。輝いている温度は60億度。宇宙随一の高温。

村山さん曰く、中央には特異点があり、まだ我々には理解できない。大体こうじゃないか、はわかっている。

引っ張られて伸びていく、麺棒で伸ばしたようなスパゲッティ化現象。

外から見るとブラックホールに近づくと時間が遅くなるように見える。

ほとんどの銀河の中心には巨大ブラックホールがあると考えられている。天の川銀河の中心にも。

宇宙に数千億個ある銀河の中心にはほぼ存在する。

ハワイ、マウナケア山。

松岡良樹さん、ブラックホールハンター。

宇宙が始まったときのブラックホールがどういうものだったかを知ることが大事という。

遠くの宇宙を観測することで宇宙の始まりが分かる。

すばる望遠鏡で観測している。ブラックホールの黒い部分は直接は見られない。

そこで周りのガスの光を手掛かりに探す。

それでも極めて遠くにあるため、普通の星とは区別が難しい。

ようやく当たりが見つかった。クェーサーだ。

129.9億光年先にある。oku-nenとプログラムにかかれている(笑)

M87銀河の10000倍の明るさ、モンスターブラックホール。

松岡さんのグループは100個もの初期ブラックホールを見つけた。

なぜ太古のブラックホールは激しい?

大量のガスが存在しているためと考えている。

現在のブラックホールはあまりものを飲み込んでいないものが多い。

さらに驚くべきものが見つかった。

ラス・カンパナス天文台(チリ)で、エドアルドさんが発見したのは128億年前のブラックホール。

大変驚いた。中央にとても明るい光があり、そこから2方向にガスが放出されていた。

吸い込むだけでなく、放出していた!

5000光年にもわたるサイズで。

ジェットと呼ばれている。

太古のブラックホールでジェットが見つかる例が見つかりだしている。

筑波大学の大須賀健さんが研究している。

100億年前の(おお、fortranだ)現象をシミュレーションしてみた。

摩擦で高温になると強い磁力が生まれ、磁力線が巻かれエネルギーが蓄えられる。磁力線が逃げ場を求めて、それと共にガスが噴出される。

ジェットのスピードは光に近いスピードで吹き出す。

入る前のものが吹く出すのがジェット。

http://www.isas.jaxa.jp/j/forefront/2011/lukasz/index.shtml

このジェットは我々と無関係ではない。

オランダ宇宙研究所のオーロラ・シミオネスクさん。

https://news.mynavi.jp/article/20151021-a055/

ブラックホールの画像が役に立つという。

ルーマニアで生まれ、17歳で物理オリンピックで金メダル。天才物理少女と呼ばれ、30歳でNatureに論文が掲載。Jaxaでも研究。

X線天文衛星すざくを使い、M87銀河周辺を調べた。

元素の分布に注目した。鉄、マグネシウム、珪素、硫黄が見つかった。その比率は宇宙のどこでも同じようになっていた。

太陽系でも同様。

なぜ似通っている?ブラックホールが大きな役割を果たしたと考えている。

水にインクを落とすと、ムラができる。ムラのない状態にするには、もちろんかき混ぜればいい。

これがブラックホールと関連していると考えている。

http://www.jaxa.jp/press/2013/10/20131031_suzaku_j.html

超新星爆発で元素が吹き出すが、10光年にもわたっている。鉄とカルシウムも離れている。

何かがかき混ぜないと、、、

どうやってかき混ぜた?

アメリカ マサチューセッツ州。コンピュータを使った研究が行われている。

MIT。(これはC++か)

数千人がシミュレーションに関わった。

ブラックホールが決定的であることが分かった。

100億年前、宇宙はいまの1/3くらいだった。星が次々に生まれ、爆発を起こして死んでいく。

生まれた元素は宇宙空間にばらばらに漂っている。

銀河の中心の超巨大ブラックホールがそこから大量の物質をジェットで吹き出している。生命に欠かせない元素が

宇宙の隅々まで届けられる。

我々は星のかけらだという村山さん。100億年前には星のベビーブームが起きたという。

材料はどこでもそろっているのだから、環境さえあれば他の星にも生命がいる?

 

 

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