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逆回転するブラックホール ~銀河誕生の謎~

逆回転するブラックホール ~銀河誕生の謎~ 科学
逆回転するブラックホール ~銀河誕生の謎~

 

銀河の中心には、ありえないほど巨大なブラックホールがあることを皆さんは御存知でしょうか。

初期の宇宙では、巨大なブラックホールは誕生できないと考えられていましたが、その謎を解決する手がかりが見つかりました。

今回はその手がかりである「逆回転するブラックホール」についてお話ししたいと思います。

 

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初期宇宙の抱える矛盾

今までの観測結果から、宇宙が誕生して10億年ほどで銀河が生まれたということがわかっています。

また、銀河の中心には超巨大ブラックホールが存在しており、通常のブラックホールの数万倍もの質量を持つとされています。

このブラックホールも銀河と同様に10億年ほどで誕生する必要がありますが、それだけ大きなブラックホールが誕生するには、数十億年もの長い年月が必要とされていました。この2つの理論は矛盾しており、宇宙における未解明の謎の一つです。

しかし、そんな謎を解決する鍵となりうる観測結果が、アメリカ国立電波天文台から報告されました。
それは「ブラックホールが逆回転している」という結果でした。

 

ブラックホールの逆回転とは

逆回転しているブラックホールは、南米・チリの電波望遠鏡であるアルマ望遠鏡によって観測されました。

このブラックホールは、地球からおよそ4700万光年離れた場所にあるくじら座の中のNGC1068という銀河の中心にあります。この銀河はM77の名前でも知られています。

ブラックホールの周りでは、ガスや塵が回転しながら吸い込まれていっています。これらの物質が回転して作る領域は、中心から2から4光年ほどの距離にある内円盤と、その外側の4から22光年ほどの距離にあるドーナツ型の外円盤に分けることができます。

今回お話している「逆回転」とは、この内円盤と外円盤の回転の向きが逆という意味です。
実は、この「逆回転」という現象自体は宇宙の中では珍しいものではありません。銀河全体で考えた場合、中心から数千光年離れた場所にある天体は、中心とは逆回転していることが確認されています。

今回の観測結果の驚くべきポイントは、わずか数十光年という狭い範囲にもかかわらず、逆回転という現象が生じていたことです。ブラックホールに捕らわれたガスや塵は、一般的には決まった方向にしか回転することができません。

例えて言うならば、地球が太陽の周りを回っている現象のようなものであるため、突然その回転方向が変わることはありえないのです。

今回のような現象が起きた原因として、天文学者たちは小さな銀河がブラックホールの回転軌道を通過したのではないかと考えています。

では、何故この現象が初期宇宙の抱える謎を解決することになるのでしょうか。

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謎を解く鍵とは

通常の一方向に回転しているブラックホールでは、周囲の物質に遠心力が働き、ブラックホールの引力に逆らってしまうため、簡単には飲み込まれることがありません。

そのため、ブラックホールが巨大化するためには、長い時間がかかると考えられていました。

しかし、今回のようにブラックホールの外円盤が逆回転していると、回転しているガスや塵は不安定な状態になり、中心へ引きずり込まれやすくなります。

つまり、通常よりも短い時間で巨大な質量を持ったブラックホールが形成されやすくなります。この結果から、初期宇宙では矛盾点として考えられていた超巨大ブラックホールの存在も、逆回転するブラックホールが原因として誕生したと考えることが可能になり、謎を解くことができます。

 

いかがでしたか?
逆回転するブラックホールの驚くべき観測結果に興味を持っていただけたでしょうか?聞き馴染みのあるブラックホールについても、まだ解明されていない現象が多くあります。皆さんも、馴染みのある世界から一歩視野を広げて想像を巡らせてみてはいかがでしょうか。
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