black-hole-2483571_640
1: 一般国民 ★ 2019/07/12(金) 03:32:22.33 ID:CAP_USER
NASAは7月3日、オクラホマ大学のXinyu Dai氏らによるX線観測衛星「チャンドラ」を利用した研究によって、遠方宇宙にある超大質量ブラックホールの自転速度を測定することに成功したと発表しました。

(中略)

Q2237の超大質量ブラックホールの自転速度は”ほぼ光速”
研究チームは、重力レンズ効果をもたらす銀河のなかにある恒星によって生じる「重力マイクロレンズ」効果も利用して、背後にあるクエーサーから発せられたX線をチャンドラで観測しました。その結果、Q2237に存在するとみられる超大質量ブラックホールの自転速度はほぼ光速に達しており、その他のクエーサーはその半分ほどの速度で自転していることが判明しました。

発表では、なぜそこまでの速さで自転できるのかについても言及されています。それによると、自身の自転と一致する方向から何十億年にも渡って物質の供給を受けることで、ブラックホールは成長すると同時に自転速度を加速させていったといいます。

ブラックホールの周囲に形成される降着円盤はブラックホールの自転方向と揃うので、そこから物質が流れ込むことで、自転そのものが正のフィードバックを受けて加速され続けることになるわけです。

(以下略)

https://sorae.info/030201/2019_7_10_einstein_cross.html
13: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 05:40:35.62 ID:CzTyYk/Z
想像を絶してる

22: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 07:22:38.17 ID:Ru4lYaKe
速いんだろ?知ってる

2: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 03:33:59.25 ID:PbE7cehz
角速度が光速とは

角速度 - Wikipedia
運動学において、角速度(かくそくど、英: angular velocity)は、ある点をまわる回転運動の速度を、単位時間に進む角度によって表わした物理量である。言い換えれば角速度とは、原点と物体を結ぶ線分、すなわち動径が向く角度の時間変化量である。特に等速円運動する物体の角速度は、物体の速度を円の半径で割ったものとして与えられる。
86: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 16:46:14.83 ID:SJgft4nc
>>2
角速度に半径をかけた速度が光速に近いってことでしょ

地球だって赤道じゃ音速を超える速度で自転してるって普通にいうわけで
別に違和感を感じたりしないけどな

87: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 16:50:36.03 ID:PbE7cehz
>>86
単位が違うものを比較するのは気持ち悪くない?

151: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/14(日) 01:15:40.95 ID:jkF2Hyf7
>>86
地球なら地表面があるけど、BHには多分地表はないじゃん
まあシュバルツシルト半径で、かも知れないけど原著読んでないから知らん

シュワルツシルト半径 - Wikipedia
1916年、カール・シュヴァルツシルトはアインシュタインの重力場方程式の解を求め、非常に小さく重い星があったとすると、その星の中心からのある半径の球面内では曲率が無限大になり(下記にあるように、現在はこの考えは誤りとされている)、光も脱出できなくなるほど曲がった時空領域が出現することに気づいた。その半径をシュワルツシルト半径 (英語: Schwarzschild radius) または重力半径と呼び、シュワルツシルト半径よりも小さいサイズに収縮した天体はブラックホールと呼ばれる。
186: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/15(月) 23:13:47.70 ID:Q/pOrYBc
>>2
まあその辺はほぼほぼってことでいいじゃないですか

3: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 03:37:21.24 ID:mGLkk+cG
光速に近づくほど質量が増大する、んだっけ?
で、これは、質量が無限なブラックホールが自転が光速?
なんか理にかなっている様な矛盾している様な・・訳わからん。

11: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 04:30:07.22 ID:StJfJHrf
>>3
速度が光速に近づくと質量が無限に増えるってのは、本当にそうなるワケではない。光速に近い速度で動く物体を外部から観測すると、計算上はその物体の質量が無限に増えているようになるってことだ。

ただ、回転体の場合は、その表面が光速で動いてその質量が無限に増え、自重でその回転体が潰れるのをその回転体の遠心力も無限に増えるので、バランスが取れ、回転体が潰れるのを防いでいる。

ただ、その回転体の表面が光速以上で動くと、相対性理論により、この現実世界には存在できないから、光速以上で回転してる部分は、おそらく過去に飛んでいるだろう(理論上)

つまり、ブラックホールの真の大きさは、過去に飛んでる部分を含めると我々がこの世界で観測してる大きさより大きいということになる。そして、過去に飛んだ部分は、その過去で無回転となり、収縮して消滅するだろう。

この考えから言えることは、ブラックホールは、その表面の回転速度により、その大きさが規定されるということになる。

63: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 11:01:09.04 ID:jT09LQw9
>>11
1)速度が光速に近づくと質量が無限に増えるってのは、 本当にそうなるワケではない。光速に近い速度で動く物体を外部から観測すると、計算上はその物体の質量が無限に増えているようになるってことだ。

2)ただ、回転体の場合は、 その表面が光速で動いてその質量が無限に増え

観測上増えたように見えるだけなのか、実際に増えるのかどっちですか?

69: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 11:37:44.05 ID:m/vWhfnn
>>63
数式上、特定方向の動きだけ見れば低速の時の(非相対論的な)式の形と比較して質量が増えたようにみなせる。

でも実は、また別の方向の動きに関しては質量が増えたと見なせる形にはならない。

だから光速に近づくと質量が増えるというのは、正しくはない。限られたケースでそう見なせる場合もあると言うだけ

74: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 11:56:42.26 ID:LJbZpJto
んっ
ほぼ時間も止まってる?

33: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 08:49:46.09 ID:0ayHNbrX
ブラックホールの近くでは、宇宙の時間が早く見えて、宇宙の終わりが見えるんだぜ
すげーよな

123: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/13(土) 16:59:57.81 ID:ZEDLDfjD
光が外からブラックホールに侵入するときどういう挙動になるの?

128: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/13(土) 18:35:00.61 ID:4AF3BoqP
>>123
トーラス構造のように落ちてく
6f5f36cb

139: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/13(土) 19:35:26.06 ID:t9FolbG6
ブラックホールって点だと思ってたけど、太陽質量くらいで半径3キロ、銀河中心のが半径1億キロって点じゃなくて大きさがあるみたいだね
するってえと、吸い込まれた物質は中に詰まってるわけだ

142: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/13(土) 21:11:00.99 ID:TVTFNuty
>>139
一般にブラックホールの大きさといったら事象の地平のサイズを言う。

事象の地平面 - Wikipedia
物理学・相対性理論の概念で、情報伝達の境界面である。シュバルツシルト面や事象の地平線(じしょうのちへいせん)ということもある。情報は光や電磁波などにより伝達され、その最大速度は光速であるが、光などでも到達できなくなる領域(距離)が存在し、ここより先の情報を我々は知ることができない。この境界を指し「事象の地平面」と呼ぶ。
62: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 10:45:52.84 ID:ZHjaGhcZ
自転速度が速くなればなるほど内周と外周で歪みが生じてくるはずだけどブラックホールは自重で崩壊しないのか?

108: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/13(土) 13:38:36.30 ID:YnLmaFQ9
>>62
すでに自重で崩壊しきっているのがブラックホールなわけで

78: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 12:29:05.11 ID:vTUY76cx
ブラックホールも直径とかあるんだろ
外側と内側が同じ光速度で回転してんのか

40: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 09:18:43.84 ID:oP92gQ/K
穴が『回転する』ってのが、想像がつかない。
ブラックホールの中心が特異点なんだよね?

wikipediaなんかには、『角運動量を持たないシュヴァルツシルト・ブラックホールでは中心にあり、回転するカー・ブラックホールではリング状に存在する。』ってあるけど回転してたら中心の点も回転するからリング状になんてならないんじゃないの?
それとも中心がずれた位置に特異点ってあるのか?

41: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 09:26:32.14 ID:Gl0V4XBk
>>40
回転してんだからカー解の方。
特異点は中心ではなく、リング状に分布。

45: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 09:34:28.92 ID:oP92gQ/K
>>41
無知ですまない。回転してたらなぜリング状になるの?
星が中心に向かって重力崩壊するとブラックホールなるんだよね?
崩壊して密度と重力が無限大になる点が特異点だから
元の星の中心が特異点になると解釈してたんだけど、それがそもそも間違いなのかな?

51: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 09:56:11.25 ID:Gl0V4XBk
>>45
それはシュワルツシルト解の真性特異点。
カー解の真性特異点は赤道面で r = a だけなので、中心ではなくリング状に分布する。

カー解 - Wikipedia
カー解(カーかい、Kerr solution)、カー計量(Kerr metric)あるいはカー・ブラックホール解とは、一般相対性理論におけるアインシュタイン方程式の厳密解の一つで、真空中を定常的に回転する軸対称なブラックホールを表現している。(中略)カー・ブラックホールでは、事象の地平面の外側には、回転の影響により、観測者が一点に留まれないエルゴ領域 (ergo region) と呼ばれる領域が形成される。はるか遠方の観測者から見ると、このエルゴ球のちょうど表面で回転と逆方向に放射した光子は放射した一点に留まっているように見え、球面の内側で回転の逆方向に放射した光子は回転の順方向に引きずられているように見える。(ただしエルゴ領域は事象の地平面の近傍に形成されるため時空が極度に縮んでおり、回転の順方向に放射した光子の速度も平坦な時空の光速度より遅れて見え、見かけの超光速が達成されているわけではない。)また、中心部の特異点は、リング状になっていると理解されている。
シュワルツシルト解 - Wikipedia
アインシュタインによる一般相対性理論において、シュワルツシルト解(シュワルツシルトかい、英: Schwarzschild solution、シュワルツシルト計量 Schwarzschild metric、シュワルツシルト真空 Schwarzschild vacuum とも)とは、アインシュタイン方程式の厳密解の一つで、球対称で静的な質量分布の外部にできる重力場を記述する。(中略)シュワルツシルトブラックホールには、その中心からシュワルツシルト半径だけ離れた場所に事象の地平面と呼ばれる境界面を持つという特徴がある。この境界面は物理的な面ではなく、もし人が事象の地平面の内部に(潮汐力により引き裂かれる前に)落ち込んだとしても、物理的ななにかを感じることはない。この面は数学的なものであり、ブラックホールの性質を決定づける上で重要である。無回転・無電荷の質量が、その質量に応じたシュワルツシルト半径よりも小さい領域に凝集したとき、必ずブラックホールが生じる。
92: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 21:31:21.08 ID:BsN3ZkEQ
>ブラックホールの周囲に形成される降着円盤はブラックホールの自転方向と揃うので、そこから物質が流れ込むことで、自転そのものが正のフィードバックを受けて加速され続けることになるわけです。

正のフィードバックとは限らんよ
おかしいだろこの説明

99: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/13(土) 06:51:16.52 ID:q9wTqQyb
>>92
これが気になった。自転方向に対して、流れ込む物質はブラックホールからの重量を受けて進行してるわけであって、仮に衝突した際のフィードバックが正だとしても、引力は双方向からかかるわけで物質を加速させる時、ブラックホール側には逆方向のベクトルに重力が作用するはず
加えて言うなら超質量のブラックホールを加速させる事が可能なエネルギーを持つことが可能か?って話

これ単純に中心点の角速度×円周が光速って理屈なのはそれほど中心点の角速度が無くても、円周が莫大な値になるから、そらそうだよね?っていう数字上のマジックなんじゃないの?
中心点の角速度が外周まで維持されてるわけじゃないだろ?

104: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/13(土) 09:50:53.78 ID:TVTFNuty
>>99
落下する物質の角運動量が必ず自転を加速する方向とは限らないけど、銀河中心の巨大ブラックホールだと成長過程で結局は自転方向は銀河系の自転方向と揃うから以降は自転を加速する方向の物質落下が支配的になると推測できる

大銀河同士が衝突した直後だと状況は違ってくるだろうね

152: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/14(日) 01:31:58.65 ID:cn+Lb0Ly
つーかBHのシュヴァルツシルト半径内は我々の物理学が通じない空間なのだから
光速以上で回転していても問題ないぞ

153: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/14(日) 01:57:13.57 ID:uDn9KC4Z
>>152
それは言い過ぎ
通じないのは特異点

今の物理でも特異点の直近までは説明できる

もしも、事象の地平線内は観測ができないからどんな物理法則かわからないというなら、それは月を見てないときに、月は存在していないかもというのと同じレベルの話になる

57: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 10:28:40.31 ID:9bdlw1Pf
ホールは英訳で穴だけどブラックホールは宇宙空間から見てさながら穴のように見えるであろうという見立ての意味でホールとついてるだけで実際は穴じゃないよ

143: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/13(土) 21:17:37.68 ID:AU6h8F7j
巨大な事情の地平線が光速になるまで超新星爆縮から何年かかるんだろう

37: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/07/12(金) 09:11:07.78 ID:5wAym3iq
宇宙ってなんなんだ


転載元:https://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1562869942/
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