ブラックホールは光さえもその引力でひきつけて放さないのに、なぜブラックホールからはエックス線や電波が発生し、地球まで届くのですか。

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A 回答 (3件)

 


  ブラックホールについては、「質問検索」すると、過去に色々なお尋ねの趣旨と同じような質問があったことが分かります。
 
  >なぜブラックホールからはエックス線や電波が発生し、地球まで届くのですか。
 
  ブラックホールからは、次に述べるホーキングの仮説理論を除いて、何も出てきません。X線や電波は、ブラックホールから出てくるのではなく、一見そこから出てきているように見えるだけで、落下途上に色々な物質が出すエネルギーで、落下途上に発生するエネルギーというのは、あくまでブラックホールの外から出ているのです。
 
  しかし、英国のホーキングは、量子力学を適用して、熱力学的にブラックホールを考察すると、非常に長い時間の経過においては、ブラックホールから、光のエネルギーが少しずつ漏れだし、10の50乗年とかいうような、途方もない時間が経過すると、ブラックホールからすべての質量が、エネルギーの形で漏れ出て、ブラックホールは消失するということを提唱しました。これを「ブラックホールの蒸発」と言います。それについては、以下の参考URLの「ブラックホールの蒸発」という質問を参照してください。
 
  なお、ブラックホールからは「何も出ていない」ということで、多くの人が見落としていることがあります。それは、ブラックホールからは、非常に強力な、「重力」が湧き出しているということです。この重力が出ているので、ブラックホールの外の天体などが引き寄せられるのです。その結果、電波などを、その引き寄せられた天体が放出して、ブラックホールの存在が間接的に分かるのですし、また、ごく小さな空間のなかに大きな質量がないと起こらないような天体の運動が観察され(パルサーなどです)、そのごく小さな空間に想定できる質量を入れてみると、ブラックホールがあるとしか、云えないということで、分かります。これも、ブラックホールが、重力を放射しているからです。
 
  空間を歪めるので、レンズ効果があるというのも、ブラックホールから強大な重力が湧き出しているからです。
 
  なお、「重力の湧き出し」とか「重力の放射」というのは奇妙に思えますが、重力場も、光速で湧き出しており、重力に変動があると、「重力の振動波」ができるはずで、これは光速で移動するので観測されるはずだとして、重力波の観測の研究が行われているのです。
  
  >No.174534 質問:ブラックホールの蒸発について
  >http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=174534
 
  >No.123641 質問:ブラックホールとは
  >http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=123641
  

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=174534,http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=123641
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前の方に補足ですね。


ブラックホールに捕まった物は出られない。
というのは、必ずしも言えないですね。

まず、X線はブラックホールに捕まった大きな質量をもつ天体がブラックホールに落ちる際に放射するとされています。(ただ、まだ現実にそうだと断定はできないという声も多い)

ブラックホールは現在の太陽であれば、その質量で大きさを3km(直径)前後まで縮めたぐらいの質量の高い星で極めて圧縮され高密度な星と言われ、その莫大な重力が周りの星を引きつけるとされていました。

このホールは太陽などの恒星ですが、たいていは太陽の数倍(以前は30倍以上とも言われた)の質量で一般の恒星とは異なり、ある時点で天体の表面の水素を吹き飛ばし中核のヘリウムだけで形作られる星(確かこのような星をウォルフレイエ星というはず)となり。
この星の寿命がくると、自身が重力に耐えられず核が潰れ重力が一気に上昇しブラックホールになると言われます。

近年ブラックホールの研究が進み、ホーキングという人物によって、ブラックホールからエネルギーがわき上がり外部に放出することがあるのではという理論があります。ということは、ただ、吸い込んでおわりではなく、逆に外に何かを出している可能性があるとなるのです。
これは、あくまで一つの理論にすぎないでしょうけどこういう理論もあります。
もし、太陽がブラックホールになるなら、小さくなりますのでとなりますから、輝くブラックホールや最終的に爆発するブラックホールになるかも・・・
http://spaceboy.nasda.go.jp/note/Shikumi/J/shi10 …
(詳細というか、参考に上をご覧ください)http://www.astroarts.co.jp/news/2002/01/21black_ …
(こちらは中質量ブラックホールについてのX線放出の見解)

天文学は複雑です。
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エックス線も電波も光りの一種です。

ですから、ブラックホールから出ることはできません。地球まで届いて確認できるのは、ブラックホールの周辺から四方八方へ出るエックス線、電波がブラックホールへ落ちていったり、地球の方まで届いたりします。ブラックホールへ入ったものがすべて出てこられないのです。周辺から外へ向ったものはエネルギーを奪われながらも外へかろうじて出て行くことができるものがあります。あくまでも、周辺で、中からではありません。ブラックホールからは何も、光さえも出てこられないので、人間には確認の方法がありません。周辺から届くエックス線や、電波から推測しています。
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この段階で私の理解は怪しいのですが、ブラックホールにおけるエックス線の発生はこの4つのうちのどれかでしょうか。あるいはかなり特殊な発生方法なのでしょうか。

ご存知の方いらっしゃいますか。

Aベストアンサー

 事象の地平面の外側にある降着円盤が発生源ということはお調べになられたのですね。

 その降着円盤の温度は温度にして百万~億のオーダーです。太陽表面が6000度くらいですから、桁違いに高温です。

 温度差があれば電磁波(光子)が必ず放出されています。温度差が小さければ赤外線やそれ以下にもなります。

 しかし、百万~億という温度が絶対温度3Kの宇宙に放出するとなれば、主にγ線ですね。

 この高温は降着円盤の圧縮による熱が主になります。似たような現象は太陽ができた時もあって、星間物質が集まって太陽の元を作り、それが圧縮されて核融合開始するまでの高温になったわけです。

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 しかし、それらよりも圧縮による高温ということのほうが優勢であろうと思われます。

 事象の地平面の外側にある降着円盤が発生源ということはお調べになられたのですね。

 その降着円盤の温度は温度にして百万~億のオーダーです。太陽表面が6000度くらいですから、桁違いに高温です。

 温度差があれば電磁波(光子)が必ず放出されています。温度差が小さければ赤外線やそれ以下にもなります。

 しかし、百万~億という温度が絶対温度3Kの宇宙に放出するとなれば、主にγ線ですね。

 この高温は降着円盤の圧縮による熱が主になります。似たような現象は太陽ができた時もあって、星間物質が...続きを読む

Q可視光域(エックス線以外)でもできるブラックホール観測

タイトルのとうり「可視光域(エックス線以外)でもできるブラックホール観測」について知りたいです。

僕の高校は総合学習に熱心で、1~2年生の間に自分の決めたテーマについて研究し、その成果を論文にまとめなければなりません。僕はブラックホールに興味がありいろいろと調べてはみたのですが、出てくるのはX線に関することばかりで、それらはとてもできそうもありません。
可視光域でブラックホールを観測することはできるのでしょうか?できるとしたらどんな観測ができるでしょうか?参考になる本・サイトなども教えていただけるとうれしいです。

ちなみに使用できる望遠鏡は、基本的に学校のもの(蛍石製レンズ使用,口径:100mmくらい)ですが、数回なら近くの大学の望遠鏡を使わせてもらえそうです。

Aベストアンサー

ブラックホールを可視光で観測するのは基本的には
無理です。なにしろ重力が強くて光さえ出てこられ
ないのですから。
ブラックホールが二重星を構成していて、ブラック
ホールでない星からガスなどの物質がブラックホール
に吸い込まれるときに発生することがあった場合に
観測されるのがX線なんですね。高エネルギなので
x線の観測が有効です。

それでですが、さそり座x-1の観測をしてみたら
いかがでしょうか。
12等星位ですから10センチくらいの望遠鏡でも
(ちゃんとした赤道儀に載っていれば)一眼デジカメ
を使っての撮像は容易です。
フィルターを使って色を調べ(とても青い星です)
てなぜかを考察するとか。
フィルターが使えなければデジカメのカラー画像
をソフトを使って三色分解でもまあいいでしょう。

0.8日位の周期やほかの周期で変光していますから
周期を調べる(変光周期が短いということはその
天体の大きさが小さいことを意味します)とか
いろいろテーマはあります。
深く考察するにはステファンボルツマンの法則
とか、フーリエ変換とかの知識が必要になって
きますが、高校物理の守備範囲かはわかりません
ので、越えていたらすみません。
頑張ってくださいね。

ブラックホールを可視光で観測するのは基本的には
無理です。なにしろ重力が強くて光さえ出てこられ
ないのですから。
ブラックホールが二重星を構成していて、ブラック
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に吸い込まれるときに発生することがあった場合に
観測されるのがX線なんですね。高エネルギなので
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でも、どうでしょうね、どちらが地球への働く力が大きいでしょうね。

比べる方法として半月の時の海面水位でしょうか。
なぜなら、地球と月と太陽の関係が地球に対して90度の角度で
引力が働くと思いますよ。

なので、半月の日に比べるのが良いでしょう。
昼12時(0時)、夜12時(0時)に、
そう、太陽が真南に来た時の海面の高さと、
同じく月が真南(朝6時、夜6時)に来た時に海面の高さを
比べれば良いかも知れません。

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http://www.84p.net/tenkiya/cwf19.htmlこのWebページの中ほどに
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というような事が書かれています。

http://www.s-yamaga.jp/nanimono/taikitoumi/choseki.htm
このWebページも見るとよいかも。

湖だとダムで水量を調整しているかも知れないので、
やはり海(港など)での海面水位の変化を見るのが良いと思います。

地球から太陽と月の距離は月の方が遥かに近いですね。
でも、どうでしょうね、どちらが地球への働く力が大きいでしょうね。

比べる方法として半月の時の海面水位でしょうか。
なぜなら、地球と月と太陽の関係が地球に対して90度の角度で
引力が働くと思いますよ。

なので、半月の日に比べるのが良いでしょう。
昼12時(0時)、夜12時(0時)に、
そう、太陽が真南に来た時の海面の高さと、
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比べれば良いかも知れません。

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Aベストアンサー

済みません、ケプラー以来太陽系の運動の計算では、そんなデカイ質量の天体は見つかっていません。そんなのがあれば現在の様な単純なモデルでは説明出来ず、天王星も海王星もましてや冥王星のようなちっぽけな天体は他の天体のわずかなずれから発見される事は無かったでしょう。

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Aベストアンサー

いささか雑談っぽいですが。

シュバルツシルト半径が1mってーと、
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だいたい、太陽の1/3000ぐらいの質量、
すなわち、土星ぐらいですか。

なので、地殻を残したまま、悠長に中心まで落ちていくとは、思えないです。
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>ブラックホールが急に地上に出現したら(ありえない!)

ありえないと断言できるかどうか。
数年前のことだと思いますが、
アメリカのRHICという加速器での実験で
「初の人工ブラックホールが??」という騒ぎがありました。
その後、あくまで理論上の話で、現実的には
ほとんどその可能性はないことが判明しましたけどね。

参考URL:http://www04.u-page.so-net.ne.jp/zb3/s-techno/sub435.htm


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