ブラックホールが引き起こす若さのパラドックス！天の川銀河の中心にある若い星はどこから現れる？

皆さんこんにちは 銀河系の中心部は実に謎めいた 場所で毎回科学者たちに新たな 疑問を投げかけています 例えばそこにある若い星は一体 どこから現れるのでしょうか そもそも超大質量ブラックホール に近いという条件下でどうやって 存在できているのでしょう こちらはトップランキングです これからすべてお話しします それでは始めましょう 超大質量の近く このチャンネルではこれまで銀河 系のど真ん中に超大質量ブラック ホールが存在することについて たびたびお話ししてきました 超大質量ブラックホールの姉妹 たちは宇宙では最も大きな銀河 角にしか見られません そのため観測可能な宇宙全体で 最も希少な天体の一つとされています 具体的な話をすると銀河系の超 大質量ブラックホールは強力な 電波源と童貞されています この電波源を科学者たちはイテザ エンスターと呼んでいます 厳密に言えば定義上ブラックホール 自体は何も放出しないため電波源 と全く同じというわけではありません 様々な波長域で輝いたり放射線 をまき散らしたりしているのは その周辺の物質です ただこの動画ではわかりやすく するために銀河系の中心にある 超大質量ブラックホールとイテザ エンスターを同じものとしておき ましょう 超大質量ブラックホールはその名 の通り非常に大きな質量を有しています しかも私たちが知る中で単独の 天体としては最も質量が大きい とされています 具体的にはイテザエンスターは 太陽のおよそ430万倍の質量を有 しています ただこれは上限には程遠くこの タイプのブラックホールにして は比較的軽い部類と言えるでしょう もちろんこのような凄まじい質量 の天体の近くでは周辺の物質は 極めて激しい影響を受けます 銀河系の中心にある超大質量 ブラックホールはほぼ1.5パーセク の範囲に渡ってガスと塵の雲に 取り囲まれています この雲は潮の満ち引きによって 絶えずかき混ぜられることで電波 帯域で非常に明るく輝きます おそらくカシコーセンのスペクトル でも輝いていると思われますが 必ずしもそうであるとは言い切れ ません というのも銀河格からの光は地球 から見えないからです 地球とイテザエンスターの間には 宇宙人の分厚い雲があり目視で 観測することは非常に困難です かつてこうした条件下では光勢 は存在し得ないと考えられてきました 確かに銀河格では全体的に光勢 の密度が極めて高く天の川銀河 を外から見ると銀河格全体が直径 1000パーセクの巨大な光球に見える でしょう しかし超大質量ブラックホール のすぐそば1から2パーセクの距離 では超積力が文字通り星々をバラ バラに引き裂いてしまうはずです ところがその後の研究でそうではない ことが分かりました 基地の天体のうちイテザエンスター に最も近いs62という光勢は近世 天ではイテザエンスターまでの 17.8天文単位の距離にまで接近します これは天皇星から太陽間よりも 近い距離です s62は超大質量ブラックホールを わずか10年で一周しますが崩壊 する気配は全くありません また銀河中心の周りには非常に 活発で高温の若いウォルフライ 衛星がいくつかあることも知ら れています つまり光勢はただそこにあるだけ でなく形成もされているということ になります そしてこのことは若さのパラドクス とも呼べる非常に深刻な問題である ことがわかりました そぐわないゆりかご 星はどこから来るのでしょう この問題についてはこれまでに 何度も様々な動画で取り上げて きましたが念のためにおさらい しておきましょう 星は特殊なガスと塵の雲でわず かな揺らぎと物質の偏りによって 形成されます これは外から見るとセモリナガ ユの玉に似ています これらの玉が中心となり周囲の 物質を引き寄せます やがてそれは雪玉のように大きく なりそれが将来的には光勢や惑星 といった天体になります 光勢が形成されるにはいくつか の特殊な条件を満たす必要があります まず玉が必要な量の物質を集め 再現なく成長するためにはガス と塵の雲が十分な密度でなければ なりません そうでなければ光勢どころかちっぽけ な惑星すら形成されないでしょう 太陽系にこれ以上何も形成されない のはこれが理由です 太陽惑星衛星小惑星その他の天体 動物園を作るために建築資材が とっくの昔に使い果たされてしま ったからです ただ他にも重要なファクターがあります 例えば星形成にはかなり穏やかな 環境が必要でゆりかごのそばには 様々な大室量天体が少ないほど 良いとされています もちろんその理由は重力にあります 重力が雲の物質をかき混ぜすぎる と集まって塊を作ることができ なくなるからです 玉ができないようおかゆをよく かき混ぜるときにこのことを考えて みてください もう一つ問題となりうるのは温度 です この特性の物理的意味は物質内 の分子の運動速度と活発さにあります 実は高温になればなるほど物質 は混沌とします そのためガスと塵の雲の温度が 高すぎると中の粒子が極めて早く 活発に動き始めるためくっついて 若い天体になるのが妨げられます 星の形成に理想的な温度はおよそ 20ケルビン 摂氏に換算すると-253.15度です 以上のことからイテザエスター のすぐそばでは星形成のいかなる プロセスも起こり得ないということ になります 重力に関しては言うまでもありません イテザエスターのそばでは物質 も十分に高温です その理由は物質が超大質量ブラック ホールの引力によってかき混ぜ られ温められるからだけではありません 電子レンジで食事が温められる 原理と同様強力な放射線によって も温められるのです にもかかわらず先ほどもお話した ようにそこには若い星々がやはり 存在しているのです 活発なウォルフライエ星は老い を迎えるほどの寿命がないため 定義上は若い星です イテザエスターの周辺で発見された 高性質量ブラックホールもその ことを証明しています 高性質量ブラックホールになる のは超新星爆発を起こす大質量 の明るい星です こうした星の寿命は長くありません もちろん潜在的なブラックホール である明るく質量の大きな光線 も天文学的なスケールで見れば 寿命が短く数百万年あるいは 数千万年しか存在できないとされています こうした高性の惑星にそれなり に高度な生命体が現れるにはその 時間では全く足りません ただ超大質量ブラックホールから 少し離れた出現することが可能な 場所で生まれその後超大質量の 近くに移動するには十分な時間 だと言えるでしょう しかし科学者たちは最近これら すべてに疑問を投げかけるような 発見をしました x3aという天体が発見されたのです この天体の大きさは太陽の10倍 質量は15倍に相当します この天体は恒星ですがまだ非常 に若くきちんと完成すらしていません 年齢はたったの数千年で人類の 文明よりも年下です 他の若い星々は年齢が若くても 十分に完成された状態であり イテザエスターから少し離れた 場所で形成された可能性が高い のに対しx3aの場合はそれよりも はるかに複雑な状況です 天体の動きは非常にゆっくりと しています この赤ちゃん星が超大質量ブラック ホールから離れた場所で形成され 始めたのだとすれば数千年で超 大質量ブラックホールの側まで 移動することはできなかったはず です つまりこのことはいつどこで構成 が形成されるのかどこで形成されない のかについてこれまでの考え方 を覆すものだと言えるでしょう この発見からすでに1年半が経過 しましたがx3aがどういう経緯で 出現したのかについては未だに 議論が続いています この星はイテザエスターを取り 巻く雲に守られたのだと考えられます 雲が若い星を放射線から守り星 の揺りかごとなったガスとチリ の雲が加熱されすぎるのをせい だのです 銀河中心周辺は超度密度が高いため 物質の密度に問題はありません 問題があるとすれば重力です放射線 とは異なり重力の影響を免れたり 何かで遮蔽したりすることはできません 少なくともその方法はまだ知られて はいませんただ何らかの理由で 重力は巨大な行星の形成を妨げる ことができなかったと考えられます もしかすると星形成のプロセス は実際にはこれまで考えられて きたよりも早く進んでいたのかも しれません 行星内部の重力が星形成を安定 させるのに十分な時間があった のかもしれませんね 銀河の中心にはまだまだ多くの 謎が秘められています それは星やブラックホールがどの ように形成されそのためには何 が必要でどのくらいの時間を要 するのかという最も基本的な考え方 に疑問を投げかけることもあります 今後私たちをさらに多くの謎が 待ち受けているに違いありません これから目もくらむような答え が見つかると願うばかりです この動画が気に入ったという方 は高評価のクリックとsnsでのシェア をお願いします皆さんどうぞよろしくお願いします それではまたお会いしましょう さようなら