ブラックホールの新しい解釈、相対性理論を破綻させる「裸の特異点」は異次元の世界でなら存在可能か?

 ブラックホールの中はどうなっているのだろう?


 ブラックホール(black hole)とは、極めて高密度かつ大質量で、強い重力のために物質だけでなく光さえ脱出することができない天体である。質量が太陽の約30倍以上ある恒星が寿命を迎えるとき、自己重力が中性子の核の縮退圧を凌駕(重力の強さで中性子が潰れ始める)するため、超新星爆発の後も核が収縮(重力崩壊)を続ける。この段階になると星の収縮を押し留めるものは何も無いため永久に縮み続ける。こうしてシュバルツシルト面より小さく収縮した天体がブラックホールである。


 ブラックホールは2つの部分からなる。中心には「特異点」が存在し、星を構成していたすべての物質がこの無限に小さな点に押し潰されている。特異点の周囲には、そこからの脱出が不可能な空間が広がっており、その空間の境界は「事象の地平線(事象地平)」と呼ばれる。ひとたび事象地平を越えたが最後、再び出てはこられない。ブラックホールに落ちていく物体が放つ光さえもがつかまってしまうので、外側にいる観察者は二度とその物体を見ることができない。物体は落ち続け、特異点に達して押し潰される。


 しかし、この描像は本当に正しいのだろうか? 既知の物理法則によれば、特異点ができるのは確かだが、事象地平についてははっきりしない。大部分の物理学者は、事象地平が科学上の不都合を覆い隠してくれる“イチジクの葉”として非常に魅力的だという理由だけで、事象地平が形成されなければならないという仮定の下に研究を進めている。



続きはこちら → http://sciencejournal.livedoor.biz/ 

参考 マイナビニュース: 相対性理論を破綻させる「裸の特異点」は存在可能 ケンブリッジ大

ホーキング、ブラックホールを語る:BBCリース講義
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ホーキング、宇宙を語る―ビッグバンからブラックホールまで (ハヤカワ文庫NF)
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2017-06-16(Fri)
 

地球以外に川のある天体、火星・タイタンの地形は、地球とは全く違う歴史をたどったらしい?

 地球以外に川のある天体


 驚いたことに、地球以外に川の存在が確認されている天体が太陽系にある。


 ひとつは、土星の衛星タイタン。ここでは地球における水と同じように、雨が降り、川を流れ、海に注ぐ。2005年探査機「カッシーニ」の子機「ホイヘンス」が、タイタンの地表を調査してくわしいことが分かった。


 土星最大の衛星タイタンは、地球以外で唯一、液体が安定的に地表に存在する天体だ。地球では水の雨が降り、川となって海に流れ、蒸発してまた雨になるが、これと同様にタイタンには、エタンやメタンといった炭化水素の循環が存在する。カッシーニがレーダー観測でとらえたのは、タイタンの北極圏を400km以上にもわたって流れる川で、液体の炭化水素がLigeia Mareと呼ばれる大きな海に流れ込んでいる。



続きはこちら → http://sciencejournal.livedoor.biz/ 

参考 アストロアーツ: 川で知る、地球・火星・タイタンの地形の歴史

土星の衛星タイタンに生命体がいる!: 「地球外生命」を探す最新研究 (小学館新書)
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火星: 最新画像で見る「赤い惑星」のすべて
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2017-06-09(Fri)
 

木星の意外な姿、探査機「ジュノー」の極地観測で判明!巨大嵐、雷、オーロラ、大赤斑...謎多き巨大惑星

 謎の多い巨大ガス惑星「木星」


 木星は、太陽系の惑星の中で一番大きな天体だ。直径は、地球の約11倍。質量は地球の318倍もあるので他の惑星7つを足しても木星の半分の質量にもならない。


 木星は、地球や水星、金星、火星のような岩石型惑星ではなく、ガス型の惑星だ。そのほとんどは水素でできている。木星の中心には、岩石の核があるのではないかといわれており、そのまわりを液体の水素、気体の水素が取り巻いている。木星は、その大きさの割には回転が速く、自転速度は1周するのに10時間ほど。だから、遠心力が強く、やや横に膨らんだ楕円形となっている。


 天体観測を趣味としている人はよくご存知かもしれないが、木星には美しい縞模様がある。この縞模様の正体は何だろうか?



続きはこちら → http://sciencejournal.livedoor.biz/ 

参考 CNN news: 木星の意外な姿、探査機「ジュノー」の観測で判明

nature [Japan] July 17, 2014 Vol. 511 No. 7509 (単号)
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2017-06-06(Tue)
 

系外惑星の大気の多様性を示す「ウォーム・ネプチューン」発見!ホットジュピター、スーパーアースなどバラエティに富むなかまたち

 次々に発見される「系外惑星」


 太陽系外惑星(Extrasolar planet, Exoplanet)とは、太陽系にとっての系外惑星、つまり、太陽系の外にある惑星である。 多くは(太陽以外の)恒星の周りを公転するが、白色矮星や中性子星(パルサー)、褐色矮星などを回るものも見つかっており、他にもさまざまな星を回るものが想定される。


 NASAが2017年2月21日、突如として全世界に向けて驚くべきアナウンスを行った。アナウンスは「系外惑星に関する重大な新事実」であり、地球から約39光年(1光年は約9兆4600億キロ・メートル)先の宇宙で、生命を育む可能性がある惑星が7個も発見されたという内容だった。


 それによると、研究チームは太陽系から、およそ40光年離れた宇宙にある「TRAPPIST-1」と呼ばれる星の周りを、地球と似た大きさと質量を持った惑星が、少なくとも7つ回っていることを突き止めた。7つの惑星は、その質量や、「TRAPPIST-1」との距離などから、表面にもし水があれば、凍ることなく液体のままで存在できる可能性があるほか、うち6つは地球のように岩石などでできた固い表面を持っている可能性がある。



続きはこちら → http://sciencejournal.livedoor.biz/ 

参考 アストロアーツ: 系外惑星の大気の多様性を示す「ウオーム・ネプチューン」

系外惑星の事典
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異形の惑星―系外惑星形成理論から (NHKブックス)
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2017-06-01(Thu)
 

太陽質量の1.6億倍?銀河中心から移動する超大質量ブラックホール発見!重力波の反動で飛び出した模様

 成長するブラックホール


 質量が太陽程度から太陽の数倍までの星の場合には、主系列星の後に赤色巨星の段階を経て、白色矮星となり次第に冷却して一生を終える。星が若い間は、水素の原子核が互いに結合してヘリウムが生まれる。この時のエネルギーによって星は自らの大きさを支えている。


 質量が太陽の約8倍よりも重い星の場合は、巨星に進化した後も中心部で核融合によって次々に重い元素ができ、最終的に鉄からなる中心核が作られる。鉄の原子核は結合エネルギーが最も大きいため、これ以上の核融合反応は起こらず、星の中心部は熱源を失って重力収縮する。収縮が進むと鉄の原子核同士が重なり始め、陽子と電子が結合して中性子へ変化し、やがて星の中心部がほとんど中性子だけからなる核となる。


 この段階では核全体が中性子の縮退圧によって支えられるようになるため、重力収縮によって核に降り積もる物質は激しく跳ね返されて衝撃波が発生し一気に吹き飛ばされる。これが超新星爆発で、爆発の後には中性子からなる核が中性子星として残されるが、中性子星が光やX線を激しく放出するパルサーとなることもある。



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参考 アストロアーツ: 銀河中心から移動する超大質量ブラックホール

やさしくわかる ブラックホール
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超巨大ブラックホール (ニュートン別冊)
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2017-05-30(Tue)
 
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