ヴォイニッチの科学書 Chapter-427
ヴォイニッチの科学書 Chapter-372

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ヴォイニッチの科学書
2013 年 1 月 26 日
Chapter-429
ブラックホールが珍しくない場所

http://www.febe.jp/
http://obio.c-studio.net/science/

配付資料

ブラックホールは非常に密度の高い天体で、重と中心部が冷えてしまい、自分の大きな体を内部力が非常に強力なため、中心からある距離内ではからの圧力で支えることができず、重力収縮とい光さえも逃れることができません。つまり、光っう現象が起き、星の外側が内部に落ち込みはじめていませんので、光学望遠鏡での観測は不可能なます。
星の質量がそこそこだと非常に重い中性子星 1

暗黒の天体です。
宇宙空間にはいろいろな大きさの星があり、星になりますが、十分大きいと星は中性子星の状態の寿命やどのような最後を迎えるのかは星の大きを通り過ぎて無限に重力崩壊していきます。そうさと関係があります。太陽くらいの星は 100 億年して、非常に小さな一点に巨大な質量が凝縮されほどの寿命の最後は大きく膨張して超新星爆発をると、その天体のまわりの時空は非常に強く湾曲起こし、非常に明るく輝くと考えられています。

し、光さえも出て行くことができず、周囲の星までも飲み込まれてしまいます。光さえも逃げ出すことができない半径を事象の地平線、あるいはこの存在を 1916 年に導き出した科学者シュワルツシ
ルト 2 にちなんでシュワルツシルト半径と呼びます。シュワルツシルト半径は 1km から数十 km 程度であろうと予想されています。
このような望遠鏡で見つけることが難しい性質

1主として中性子から成る極めて高密度の恒星。大一方、太陽の数十倍以上の星は燃料を使い果す

質量星が進化の最後に自らの重力を支えきれずに崩壊し超新星爆発を起こす際に作られる。半径は約 10 ｷﾛﾒｰﾄﾙ、密度は 1 立方ｾﾝﾁﾒｰﾄﾙあたり 10 億ﾄﾝにもなる。
[株式会社岩波書店 広辞苑第六版]
2 ドイツの天文学者・数理物理学者。一般相対性理論に基づいてブラック‐ホールの限界をきめる
シュワルツシルト半径を導くなど、業績は多方面にわたる。第一次大戦に志願従軍し戦病死。
（1873～1916）[株式会社岩波書店 広辞苑第六版]
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ヴォイニッチの科学書 Chapter-427のブラックホールですので、長年、それが本当にます。M22（下図）は地球から 1 万光年も離れてい存在するのかどうかは疑心暗鬼な状態でした。とますが、大きさは直径 110 光年もあり、膨大な星ころが、1970 年代にはくちょう座 X-1（下に想像が集まって全体として明るく輝いているため肉眼図）という天体がブラックホールではないかと考でも見ることができ、数百年前にすでに発見されえられるようになりました。というのも、はくちていた天体です。

ょう座 X-1 にようにブラックホールが普通の恒星と連星系を構成している場合は、ブラックホールがパートナーの星から物質を奪い取ってしまい、ブラックホールに落ちてゆく物質はシュワルツシルト半径に近づくと強く熱せられて X 線やγ線を発します。はくちょう座 X-1 ではこのときの X 線が発見されたのです。

ミシガン州立大学の天文学者がニューメキシコ州にある電波望遠鏡で M22 を観測したところ、新たに 2 つの電波源が発見され、これらは太陽の 10倍～20 倍の重さのブラックホールではないかと考えられています。球状星団の内部でブラックホールが発見されたのは初めてのことです。
今回は電波でブラックホールを観測したというブラックホールの姿を撮影することにはまだ成点がポイントです。はくちょう座 X-1 はエックス功していないので、どこにどれほどのブラックホ線による観測で発見され、ブラックホールの探索ールがあるのか、正確に答えるのは難しいのですにはエックス線が使われることが一般的です。M22が、地球の周辺にはブラックホールは無いと考えはチャンドラエックス線望遠鏡でも観測された天られていて、最も近いブラックホールであっても体ですが、チャンドラはこのブラックホールを見光の速度で数千年旅しなければ到着しないほど珍つけることができていませんでした。というのも、しいものです。ところが、広い宇宙にはブラック太陽の 10 倍～20 倍という M22 のブラックホールはホールが全く珍しくない場所があることがわかり

恒星質量料ブラックホールと呼ばれる比較的軽いました。それが球状星団の中です。

ブラックホールなのです。このようなブラックホ球状星団とはその名前の通り、大量の恒星が丸ールでの X 線の放出と電波の放出の相関を調べた

く高密度で集まっている恒星系です。天の川銀河研究があって、そこでは X 線放出の少ないブラッにはたくさんの球状星団がまとわりつくように存

クホールは電波の放出が強くなるという相関があ在していますが、その中の一つ M22 に着目してみることがわかっています。
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さらに理論計算をしてみます。今回、電波が検球状星団にブラックホールがある可能性はこれ出されたことから、このブラックホールは恒星とまで否定されていたものではありませんでしたが、連星系を作っていることになります。ところが、重力相互作用のために狭い球状星団内に多数は同理論計算では 100 億年間この球状星団が存在した時に存在することは無く、1 個、あるいはブラックとしても、恒星が最後にブラックホールになり、ホール同士で連星系を作って 2 個程度に集約されそれが近くの恒星と連星系を作る確率は 2～40％るだろうと思われていましたので、今回、2 個のブにしかならないことがわかったのです。つまり、ラックホールが別々に存在していたことの発見は、ブラックホールができたとしてもそれらはほとんブラックホールが球状星団の中でブラックホールどの場合、静かに単独で存在していることになりの集団を形成している可能性を示唆しており、宇ます。ここから逆算すると M22 にはブラックホー宙空間でのブラックホールのありかたが、これまルが 100 個も存在している可能性があるのです。

で科学者が予測していた範囲にとどまらないことを意味しています。
今回の予測通りに大量のブラックホールが集団で存在しているならば、ブラックホール同士の融合も起きているはずで、今後開発される高性能な重力は望遠鏡でブラックホールが融合するときに放出される重力波を検出することで、ブラックホールの理解がさらに深まるものと思われます。
【参考】
今の季節、M22 は天空上で見た目的に太陽の近くに位置していますので、夜間は地平線の下にあります。早朝は南東の方角アンタレスとアルタイルの中間あたりに位置しています。図は 1 月 27 日 6 時

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ちょきりこきりヴォイニッチを連想する作業をサルに行わせ、この時のサルの今日使える科学の小ネタ側頭葉の複数の神経細胞群の活動を同時に記録しました。その結果、手がかり図形（鉛筆）に応答▼織姫星ベガは若い頃の太陽系に酷似しその情報を保持するニューロン（手がかり図形保持ニューロン）から、別の図形（消しゴム）を七夕で有名な織り姫星のこと座ベガは、約 25 光思い出す時に活動するニューロン（対図形想起ニ年かなたにあり、質量は太陽の 2 倍、誕生から数ューロン）へと特異的に神経信号が伝達し、それ億年という比較的若い星です。米アリゾナ大学スがさらに他の対図形想起ニューロンへと伝播してチュワード天文台の天文学者らが赤外線天文衛星いくことによって、記憶想起信号が生成され、増「スピッツァー」と「ハーシェル」で観測したと幅されることが分かりました。これにより、私たころ、ベガの周囲にリング状の小天体ベルトが 2

ち霊長類が物体についての記憶を思い出す際に用つあることがわかりました。内側のベルトは太陽いられる側頭葉の神経回路とその動作が初めて明系でいえば火星と木星の軌道に挟まれた「小惑星らかになりました。

帯」、外側のリングは太陽系外縁の「エッジワース－カイパーベルト」に相当します。

▼微生物が互いに電子をやり取りする未知の「電気共生」を発見
微生物が導電性金属粒子を通して、仲間の微生物に電気を流す電気共生という状態になることが発見されました。微生物は燃料電池の材料として使用されることもありますが、微生物がなぜ人工的な電極に電子を流す能力を持っているかについては不明でした。
本研究では、環境中にも電極や電線が存在し、微生物が電子のやり取りをしているのではないかと考え、２種の土壌微生物（ゲオバクターとチオバチルス）が共生しているところに、環境中に普▼記憶を思い出す源となる神経回路を解明

遍的に存在する導電性酸化鉄（マグネタイト）粒子を添加したところ、代謝速度が 10 倍以上に上昇

東京大学がサルを使った実験により、記憶を思することを発見しました。どうやら、２種の微生い出す時の信号の生成と伝播を担う神経回路を発物の間に電気が流れることによって代謝が促進さ見しました。大脳の側頭葉は物事を覚え込んだり、れているようです。

思い出したりする時に活動する神経細胞が多く存在する部位です。
１つの図形（例えば鉛筆）を手がかりにして、事前に対として記憶している別の図形（消しゴム）
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