ブラックホールに想いを馳せて

こんばんは。

想像以上の寒さに風邪を引きそうです。

鍵をなくしたと思って、方々を駆け回っていたら、カバンの奥底から発見されました。

灯台下くらーしですね。

今日は論文紹介!

M1小池さんが

R.Carballo-Rubio et.al 「Phenomenological aspects of black holes beyond general relativity」

arXiv:1809.08238v2 [gr-qc]

を紹介〜

ブラックホールは、とても強い重力をもっています。

また、ある距離まで近づくと、光すら脱出できない領域(境界線を事象の地平線と言います。)を持っています。

この、事象の地平線の外側については、研究がかなり進められています。

例えば、最も簡単な例としては、静的(時間が経過しても様子が変わらない)球対称な(原点中心にどのように回転させても、様子が変わらない)ブラックホールである、シュワルツシルドブラックホールがあります。

しかし、その内部についてはまだ研究が進められていません。

例えば、ブラックホールは星が重力崩壊して、物質がどんどん圧縮されてできると考えられています。圧縮された物質がある一定以上の質量になった時、事象の地平線が生まれ、ブラックホールになります。

では、その物質はブラックホールの中でどうなっているのでしょうか?

先ほど紹介したシュワルツシルドブラックホールは、中心に質量が集中していると考えます。

簡単化するためにとりあえずこの仮定を置いていますが、ちょっと考えると不思議なことになっていることが分かります。

それは密度が無限大に発散してしまう、ということです。

密度とは、質量を体積で割ったものです。

ある質量が、厳密にある一点に集中していると考えると、質量を0で割ることになるので、密度は無限大になってしまいます!

これはまずい!

ということで考えられたのがレギュラーブラックホールです。

これは、シュワルツシルドブラックホールのように、原点に集中していると考えるのではなく、ある大きさを持っていると仮定したものです。

他にも、原点で密度が発散しないようなブラックホールはいろいろと考えられています。

今日はその種類の紹介と、実際に観測できるかどうかを紹介してくださいました。

みんな大好きブラックホール、ということで議論も白熱!でした!

ではノ

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小林研究室

東京学芸大学 小林研究室 (宇宙・素粒子研究室)

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