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ブラックホールになる星・ならない星

星はその一生の最後に超新星爆発を起こして

ブラックホールになりますが

その為にはクリアすべき条件があります

資格が必要なんですね

で、それは何かというと、一言でいえば「重さ」


星がその一生の最後に起こすのが「超新星爆発」

中性子星は、そのあとにできる半径10㎞程度(小さい!)の

超高密度天体

強大な重力で星がギュッとこの小さい領域に押し込められ

密度はなんと角砂糖1個の大きさで10億トン!

表面での重力は地球上での重力の1000億倍と言われてます


空気の無い宇宙空間で、なぜ太陽は「燃えて」いるのか?

それは燃え方が地球上とは異なるからです。

紙や木が燃えるのは

酸素と結合する反応であるため

確かに周囲に酸素の存在が不可欠ですが

太陽は「核融合反応」によって燃えています

元素の中で最も軽い「水素」が「融合」して

次に重い「ヘリウム」に変化していく反応です

この時生ずるエネルギーが

あの明るくて暖かい太陽光のエネルギーなのですね


軽い星はここまで

水素がなくなってしまうとそのまま核融合が止まり

ヘリウムだけが残った燃えカスとなります

もう少し重い星ではその巨大な重力のため

ヘリウムがさらに核融合を起こします

そしてヘリウムより重い炭素、酸素、窒素などが生じていきます

ここでも重さが足りないとこれより反応が進まず

これらの元素がたまった燃えカスとなり終了

ところで先ほどから燃えカスと言ってますけど

実はこれはちょっと失礼な言い方

「白色矮星(わいせい)」という立派な名前がついています


ではもっと重い星はどうなるでしょう?

炭素などが核融合するほどに重い星では

陽子(ようし、電荷がプラス1)が電子(電荷はマイナス1)

を取り込んで中性子(ちゅうせいし、電荷ゼロ)になる

という反応が起こります

こうしてメインな成分が中性子となった星が中性子星


核融合がもっと進むと最終的に鉄ができます

鉄は全ての元素の中で最も安定なため

それ以上核融合が進むということはありません

鉄が終着駅

ここまでくると最後は鉄の光分解が起こり

冒頭で取り上げた超新星爆発が起こります

爆発で外層がぶっ飛んでそのあとに芯が残るのですが

この部分が軽いと中性子星のまま

この芯の重さが十分重いと(太陽の5倍程度以上)

晴れて「ブラックホール」となります

ここまでの長い道のりは、十分な重さを持つ星のみがたどる過程

おおむね太陽の30倍程度以上の質量のある星が

この最終段階にたどり着けます

中性子星は1967年にパルサーとして観測されました

当初はその規則正しい電波放出のため

「宇宙人の信号では?」と疑われたものです

ブラックホールの間接的観測は1965年にさかのぼることができます

直接的な撮影の成功はつい昨年発表されたので

記憶に新しいところ

ちなみに撮影された当のブラックホールの質量は

なんと太陽の65億倍!!だそうです

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