2.ブラックホール(BH)

 

BHはエネルギー放出活動の激しい星の活動がおとろえ、全体が冷却し始め、密度が増すことによって出来る星で、重力が無限におおきい。そのために近くにある物体や星を引き寄せ、吸い込んでしまう。すいこまれる物体や星の速度は光の速度に等しくなり、その状況の情報を外部に伝えることは出来なくなるので、内部はまったく見えなくなると説明されている。光は重力に作用するが、BHの強い重力のために、BHに吸収されてしまい、外へは伝わらないためにこのようなことが起こる。

 

銀河のほとんどは、中心にBHがあることが知られている。中心にBHのない銀河も見つかっている。

 

BHに吸い込まれる物体は、かならずしも直線的に近ずくわけではないから、BHの圏内に入るまでは周りを旋回しながら接近する。このため、BHの周囲は渦が出来ている。しかしこの渦と、BHから多くの場合突き出ている2個の腕、さらに、外部の星の渦巻状の分布とどういう関係にあるのかについては、今のところ文献が見つかっていない。

 

 

疑問:銀河内の星はBHの周りを公転しているが、ここの星の公転周期は、太陽の周りを公転する惑星の場合とは異なる。惑星の公転はその惑星と太陽の二体問題として決まり、そこからのずれは他の衛星の影響のため起こりはするが、非常に小さい。しかし、銀河内では星と中心のBHとの二個の関係ではきまらない。つまり、銀河の半径の約4分の1以内では、星の集団が固体のごとく回転している。その説明として、銀河内には黒星というのがたくさんあってその重力の影響であるという。それ以上詳しいことは、今のところ資料がみつからない。

 

しかし、10^11個という巨大な数の星が、ある点(BH)を中心に回転するとき、星同士重力で関係しあっているから、もし一個の星が自由に公転しようとしても、周りからの干渉で、自由な行動がゆるされないかもしれない。このような解析は、以前に書いた、連立定微分方程式のモデルがあれば、かなりのことがわかるように思える。

 

このことに関連して思えるのは、惑星の周りをまわる衛星の軌道である。衛星には親の惑星と起源を共にするものと、外部から来た物体が衛星に捉えられたものとの二種類がある。後者は、もし太陽系外から来たものなら、その起動は惑星や衛星の軌道面と関係なく自由に決まっても良いはずである。しかし、太陽系内の惑星の衛星はすべて軌道面が惑星のと殆ど致している。重力で結ばれた多体系では、一面上を回転すると安定になるという効果があるのかもしれない。これも、定微分モデルで回答できそうだ。