太陽は今後数十億年以内に地球を破壊する可能性があるが、それはブラックホールに変わることによってではない。
宇宙におけるブラックホールのシミュレーション。画像： ESA/ハッブル/デジタイズド・スカイ・サーベイ/ニック・ライジング/N. バートマン
約50億年後、太陽は核燃焼期の終わりを迎え、もはや自らの重力に抗って自重することができなくなります。恒星の外層は膨張し（地球を滅ぼす可能性のある過程）、核は極めて高密度な状態に崩壊し、恒星残骸を残します。核の重力崩壊が完全に完了すれば、恒星残骸はブラックホール、つまり光さえも逃れられないほど高密度の時空領域になります。
しかし、太陽がブラックホールになることはありません。「非常に単純なことです。太陽はブラックホールになるほど質量が小さいのです」と、ブラックホールの専門家でサセックス大学（英国）の物理学教授であるザビエル・カルメ氏は言います。
恒星がブラックホールになるかどうかには、その組成、自転、進化など多くの要因が影響しますが、最も重要な条件は適切な質量です。「初期質量が太陽の20～25倍の恒星は、ブラックホールを形成するのに必要な重力崩壊を起こす可能性があります」とカルメット氏は述べています。
J・ロバート・オッペンハイマーと彼の同僚たちは、トールマン・オッペンハイマー・フォルコフ限界と呼ばれるこの限界値を初めて計算しました。科学者たちは現在、死にゆく恒星がブラックホールを形成するには、太陽の約2～3倍の質量を持つ核を残さなければならないと考えています。
恒星は中心部の核燃料を使い果たしても、外層で水素からヘリウムへの核融合反応を継続します。そのため、中心部が収縮すると外層が膨張し、赤色巨星段階に入ります。
太陽は約60億年後（つまり、中心核の水素を使い果たしてから10億年後）に赤色巨星となり、火星の軌道程度まで膨張し、地球を含む可能性のある内惑星を飲み込みます。赤色巨星の外層は時間の経過とともに冷えて広がり、くすぶる中心核の周りに惑星状星雲を形成します。
ブラックホールを形成する巨大な星は、こうした収縮と膨張の段階を何度も繰り返し、そのたびに質量を失います。これは、高い圧力と高温によって星がより重い元素を合成できるためです。このプロセスは、星の中心核が鉄（星が生成できる最も重い元素）になるまで続き、星は超新星爆発を起こしてさらに質量を失います。
NASAによると、典型的な恒星ブラックホール（天文学者が観測するブラックホールの中で最も小さいタイプ）の質量は太陽の3～10倍で、最大で100倍にもなる。ブラックホールは周囲のガスや塵、そしてかつて連星系を構成していた場合は伴星さえも飲み込むにつれて、質量を増していく。
太陽は鉄核融合の段階に達することは決してありません。カルメによると、太陽は白色矮星、つまり地球ほどの大きさの密度の強い恒星になります。そのため、地球はブラックホールに飲み込まれるという恐怖を経験することはありません。
Thu Thao （ Live Scienceによると）
[広告2]
ソースリンク
コメント (0)