頭の痛くなる話 Ⅲ

ginguchi氏より、今度はブラックホールについて書いてくれと頼まれました。
ブラックホールは、ダークマターより有名で、名前は聞いたことがあると思います。
ブラックホール理論は、１７世紀から始まっています。
説明していくためには、星の進化を論じていかなければなりません。
星の進化、懐かしいな、高校生のとき、
「Oh　Beautiful　Girl　Kiss　Me！」なんて覚え方をしたなあ。

オット脱線をしてしまいました。

ブラックホールは、大質量の恒星が超新星爆発後、自己重力により極限まで収縮された時空の領域であり、中心に特異点（後で説明します）を持っています。
現在、直接観測することは成功していませんが、様々な観測データーから存在は確実視されています。

超新星爆発とは、太陽の８倍以上の質量の星で起きる重力崩壊のことです。

皆さん、太陽が水素の核融合反応を起こし、ヘリウムを作っている事はご存知ですよね。
水素が無くなると、ヘリウムが核融合反応を起こします。次々と次の物質に核融合反応を起こして炭素に辿り着きます。
太陽位の恒星は、炭素の核融合反応ができません。

然し、太陽の８倍以上の質量を持つ恒星は、炭素の核融合反応が起きます。
そしてネオンやマグネシウムを作り出します。そして電子捕獲反応を起こして、中心核の圧力が一気に下がり潰れます、是を重力崩壊というのです。

皆さん、付いて来ていますか？　（小学生に解るように書いているつもりですが）

太陽の１０～２０倍程度の恒星では、重力崩壊で押しつぶされた直径１０ｋｍ程度の中心核が残ります。是が自身の非常に強い重力の為に中性子と変化して中性子星と成ります。

太陽の３０倍より大きい質量を持つ恒星では、中性子星に成っても自身の重力を支えられず重力崩壊を起こしてブラックホールと成るのです。

やっと辿り着いた。

先程、ブラックホールの中心には、特異点があると書きました。
ブラックホールから光が脱出出来ないのはご存知ですよね。
然し、時間も止まってしまうのです。

つまりアインシュタインの相対性理論が通用しない領域なのです。
それを特異点と称しているわけです。

ginguchi氏に約束したので、訳の解らない物も序に書きます。

数式上、ブラックホール（解）が在るのなら、ホワイトホール（解）が存在するはずです。
然し現在のところ存在は確認されておりません。

余談ですが、ホワイトホールはSFの世界ではよく出てきます。

ワームホールを説明するのに、ブラックホールとホワイトホールを対にしたりします。

どんどん日常世界から離れていってしまいました。

そろそろ、次回からは、日常空間に戻ってきたいと思っております。