この天体はどのようにしてブラックホールに飲み込まれることなくブラックホールの縁を回り続けることができるのでしょうか?

ブラックホールは宇宙において極めて強力な天体です。理論的には、ブラックホールの実体は、無限の密度と無限に小さい体積を持つ特異点にすぎません。しかし、ブラックホールの事象の地平線内の領域は完全に目に見えないため、この推論を検証することはできないかもしれません。

ブラックホールの事象の地平線内の領域が完全に見えないのはなぜですか?重力場の制約から解放されるには、一定の初期速度が必要です。たとえば、地球の重力の制約から解放され、低軌道に入るには、第一宇宙速度である秒速 7.9 キロメートルに到達する必要があります。地球の重力から完全に逃れて他の惑星へ移動するには、宇宙の第二の速度である秒速11.2キロメートルに到達する必要があります。太陽系全体の重力から解放されて深宇宙に進出するには、宇宙の第三の速度である秒速16.7キロメートルに到達する必要があります。

ブラックホールの重力の強さは地球や太陽をはるかに超えるため、ある一定の範囲内では光の速度に達しても脱出することは不可能です。そのため、この範囲内の領域は完全に見えない世界となり、この見えない世界の境界は「事象の地平線」と呼ばれます。

事象の地平線内では光は逃げることができませんが、これは事象の地平線の外側でも光が安全であることを意味するものではありません。実際、ブラックホールの重力の影響範囲は非常に広いです。しかし、これは驚くべきことではありません。太陽の重力は2光年離れた場所でも作用します。ブラックホールの強力な重力の影響を受けて、広範囲の天体がブラックホールの周りを回転し、より強力な重力コアを形成し、銀河の活動を支配する可能性があります。

宇宙のすべての銀河と同様に、天の川銀河の中心には太陽の約 400 万倍の質量を持つ恒星質量ブラックホールがあります。

「いて座A*」と名付けられたこのブラックホールは、周囲の高密度の天体の動きを駆動し、重力の核、つまり銀河の中心を形成します。銀河中心の影響を受けて、半径数十万光年の天の川が回転し始めます。ブラックホールの周りの天体はブラックホールの重力によってブラックホールの周りを回りますが、天体とブラックホールの距離が近すぎると、ブラックホールの重力によって引き裂かれ、飲み込まれてしまうことは間違いありません。例外はありますか？はい、2011年に天文学者たちはそのような天体を発見しました。この天体のスペクトル型はGなので、G2と名付けられました。発見された当時、その運動軌道はブラックホールに近づく傾向を示していた。

当初、天文学者たちは、G2の最終的な運命はブラックホールの重力によって引き裂かれ、飲み込まれることだと予想し、大きな期待を抱いて待っていました。結局のところ、ブラックホールが星を飲み込むのを見ることはめったにありません。しかし、その結果は驚くべきものでした。

3年間の待機の後、2014年に、G2はついにブラックホールの事象の地平線に最も近い場所に到達しました。ブラックホールの強い重力により、その形状は変化し始め、どんどん長く引き伸ばされました。しかし、結局は引き裂かれることなく、ブラックホールから脱出した。ブラックホールからの距離が増すにつれて、細長い形状は徐々に元の形に戻っていった。天文学者たちは、ブラックホールが星を飲み込むという光景を待ち望んでいたわけではなく、それよりもさらに稀な、星がブラックホールから逃げ出すという光景を待ち望んでいた。それで、G2 はどのようにしてブラックホールの強力な重力から逃れることができたのでしょうか?

実際のところ、G2 がスターだと言うのは少々無理がある。厳密に言えば、それは塵の雲であるはずです。観測によってわかるのは、その表面が大量のガスと塵でできているということだけです。

しかし、この塵の雲は普通の塵の雲とは異なります。温度が非常に高いです。温度はどこから来るのでしょうか?このことから、塵の雲の真ん中に星があることが推測できます。もしそうなら、なぜ星の外周にはこれほど多くのガスと塵が存在するのでしょうか?これは独立した星ではなく、2つの星の衝突によって生まれたものだからです。衝突により大量のガスと塵が放出され、このような特殊な塵の雲が形成されました。もちろん、これは単なる推測であり、ドイツのケルン大学の科学者たちはこの推測に対して異なる見解を唱えています。

このような塵の雲には、必ずしも 2 つの星の衝突によって生成された新しい星が含まれているわけではなく、互いの周りを周回する 3 つの星が含まれている場合もあり、これらの 3 つの星の年齢はわずか 100 万年程度である可能性があります。

星自体は星雲から生成されており、この 3 つの星は形成されたばかりなので、周囲にはまだ吸収されていない大量のガスと塵が残っています。しかし、この記述の唯一の問題は、現在の理解に基づくと、いて座A*の近くには星形成の条件が整っていないということです。 G2 が 2 つの星の衝突によって生まれたものなのか、それとも 3 つの新しい星の衝突によって生まれたものなのかは不明だが、なぜブラックホールの端から逃れることができたのかは説明できない。実際、ブラックホール周辺の極限環境や天体間の重力相互作用に関する人類の理解は非常に限られており、この謎をゆっくりと解明していく必要があります。

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