質問: いつ、ブラックホールが誕生するのでしょうか? お世話になります。 本当にあるのか無いのかがよく解りませんが、ブラックホールがあるとすれば、その誕生の瞬間のことが知りたいと思っています。 太陽より10倍以上の質量を持つ恒星が核融合で作ることができるのは「鉄」までで、それどころかこの「鉄」は、それまでこの恒星が核融合で放出してきた全てのエネルギーを吸収し、爆縮を起こさせます。 爆縮した恒星は、その反動で爆発に転じて超新星になります。この爆発の中でなにやら複雑な核反応が引き起こされて「鉄」より重い、金やら鉛やらの元素を作りながら、広大な宇宙空間へ拡散されていきます。 その結果、ブラックホールだけが取り残されるらしいのですが、これで合っていますでしょうか?。 合っているとすれば、核融合で「鉄」が作られる以前では恒星は爆縮したり、爆発もしないということになると思うのですが、では「鉄」がどのくらい生成されれば恒星は超新星になることができるのでしょうか?。 もっと知りたいのは、作られた「鉄」が恒星のエネルギーを奪い、爆縮させる段階ではまだブラックホールの誕生までに至らないと思うし、爆発した後では既にブラックホールが出来上がっていると思うのです。だったら、いつ、どの段階でブラックホールが誕生するのだろうかということです。 このことでいつも頭の中がモヤモヤしています。どなたか、ど素人の私に知恵を恵んでいただけないでしょうか?。
回答: 「どの時点でブラックホールができたとするか」は難しい問題だけど, 中心部のコアが中性子の縮退圧で支えられる限界質量を越えてしまえばブラックホールになっちゃうので, その時点で「ブラックホール」としても事実上は問題ないと思う. もちろん実際にはシュバルツシルト半径と「その内部の質量」との関係があるんだけど. で超新星爆発だけど, 「ニュートリノが爆縮の原因」というのは違うんじゃないかなぁ. 基本的には鉄の熱分解により重力を支えきれなくなるというのをトリガーにすることが普通だと思う. スタンダードなシナリオは ・鉄が熱分解して重力崩壊をはじめる ・それにともない外から物質が落ちてくる ・鉄が分解してできたコアにぶつかって衝撃波を生じる ・衝撃波が星の外層を吹き飛ばす というものだけど, 計算上はこの衝撃波だけでは超新星爆発までいかず, そこに ・ニュートリノが中心部から遅れてやってくる ・このニュートリノがへろへろになった衝撃波にエネルギー (の一部) を与える というイベントがあって ・ニュートリノからエネルギーをもらって元気になった衝撃波が星の外層全体を吹き飛ばす という結果になってる, とするはず.