天文宇宙検定2級ノート 1章2節
ブラックホールとは
・・・大量の物質が非常に狭い範囲に集まり、どんどん重力が強くなり、ついに光さえ逃れられなくなってしまった天体。中国語では黒洞。
重力(万有引力)・・・質量をもつ物体が互いに引き寄せ合う力のこと。重力の大きさは物体の質量の積に比例し、距離の2乗に反比例する。
事象の地平面・・・ブラックホールの境界面のこと。それより先の物事は見えなくなるという意味。英語ではイベント・ホライズンという。
特異点・・・ブラックホールの中心。今の科学では未解決の謎の場所。
もっとも有名なブラックホールがはくちょう座X-1。1971年に発見。はくちょう座で強いX線を放っている。太陽の約10倍の質量をもつブラックホール。
ブラックホールの種類
ブラックホールは質量以外に、電荷と角運動量(自転の度合いを表す)を持つことができる。
シュバルツシルト・ブラックホール 電荷× 自転× もっとも単純で球対称。
ライスナー=ノルドシュトルム・ブラックホール 電荷○ 自転× 球対称
ブラックホールの質量
太陽の10倍程度の質量・・・恒星質量ブラックホール
太陽の数百万~数十億倍の質量・・・超大質量ブラックホール
その間の質量のブラックホールの存在は定かでない・・・ブラックホール砂漠
球対称なブラックホールの半径の求め方
シュバルツシルト半径・・・球対称なブラックホールの境界面の半径
シュバルツシルト半径R=2GM/c²
太陽質量(2×10³⁰kg)を持つブラックホールの半径は約3km