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NASA-国立航空宇宙局

中間ブラックホールのアーティストの概念
中間ブラックホールのアーティストの概念。 それはあまりにも近くをさまよっている星をオフに供給されています。
画像提供:David A. Aguilar,Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

ブラックホールは、重力が非常に強く、光でさえも逃げることができない物体です。天文学者たちは長い間、ブラックホールには”恒星”と”超大質量”の2種類しかないと考えてきました。「そのタイプはブラックホールの重さ、より具体的にはその質量に依存します。

今、グリーンベルト、MdのNASAのゴダード宇宙飛行センターに拠点を置くものを含む天文学者の二つのチームによって行われた研究のおかげで。、第三の種類があるように見えます。 この2つのタイプの間のどこかに質量があるため、「中間質量ブラックホール」と呼ばれています。”

大まかに言えば、質量と重量は交換可能に使用することができます。 唯一の違いは、地球の重力の影響から遠く離れた宇宙では、あなたの体重はゼロになるということです。 対照的に、あなたの質量は、あなたが地球からどれほど近くであっても遠くであっても同じになります。 重量は地球の重力を考慮に入れますが、質量は考慮しません。 したがって、質量は、どのくらいの”もの”がオブジェクトを構成するかのより基本的な尺度です。 (メートル法における質量の単位はキログラムである。 ポンド(英:pound)は、イギリスの重量体系である。 一キログラムは約2.2ポンドに等しい。 130ポンドの人はちょうど約59キロの質量を持っています。)

NASAのチャンドラX線望遠鏡は、中間サイズのブラックホールを検出します
NASAのチャンドラX線望遠鏡は、中間サイズのブラックホールを検出します。

問題は、”軽量”恒星クラスと”重い”超大質量クラスとは異なり、これらの中間質量ブラックホールを形成する既知の方法がない 間接的にしか示されていないそれらの存在は、ブラックホールがどのように形成されるかの既存の理論の下では説明できません。 しかし、それらが決定的に存在することが示されているならば、理論は改訂されなければならないでしょう。

ブラックホールの質量は、通常、”太陽質量”と呼ばれるもので表されます。”一つの太陽質量は、私たちの太陽の質量として定義されています。 これは非常に大きな数で、約2×10^30キログラムです。 それはそれの後に30のゼロを持つ2、または書かれた:2,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000です。 これは地球の質量の約100万倍です。

巨大な星が超新星と呼ばれる爆発的な死を受けると、恒星のブラックホールが形成されます。 約一週間の星の銀河全体を照らすことができ、この爆発は、星の小さな、重いコアの後ろに残します。 このコアが十分に巨大であれば、それ自体が崩壊してブラックホールを形成するでしょう。 (私たちの太陽は、最終的に燃料が不足したときにブラックホールを形成するには、あまりにも小さすぎる、または不十分な大きさです。)典型的な恒星クラスのブラックホールは、約3-10太陽質量の間の質量を有する。

超大質量ブラックホールは、私たち自身の天の川銀河を含むほとんどの銀河の中心に存在します。 それらは驚くほど重く、質量は数百万から数十億の太陽質量までの範囲に及んでいます。 なぜそれらが非常に巨大であるのかは知られていませんが、天文学者は彼らの発達が彼らの銀河の中心での彼らの存在に関連していると確信しています。 非常に多くの星と非常に多くのガスと塵があり、ブラックホールは非常に迅速に大きく成長することができます。 そして、多くの銀河が長い寿命の間に繰り返し衝突するので、超大質量ブラックホールは、さらに重い超大質量ブラックホールに衝突して合体する既成の方法を持っています。

中間質量ブラックホールは、100と1000太陽質量の間の質量を持っていると推定されています。 このような重いブラックホールを形成する星は一人もいませんでした。 天文学者がそのようなブラックホールが形成できると考える唯一の方法は、単一のブラックホールが必要な重さに達するためにたくさんの物質を食い しかし、これらのシナリオの両方は、天文学者が今答えることができない問題を提起します。

“これらのオブジェクトの性質は、高エネルギー天体物理学の中で最も興味深い難問の一つである、”トッドStrohmayer、これらの当惑中重量ブラックホールの謎を