No.022 特集:新たな宇宙探究の時代がやってきた:我々はどこから来て、どこへ向かうのか

No.022

特集:新たな宇宙探究の時代がやってきた。我々はどこから来て、どこへ向かうのか。

本間教授に聞く!史上初、ブラックホール撮像成功までの道程

クロストーク ”テクノロジーの未来を紐解くスペシャルセッション”

本間教授に聞く!
史上初、ブラックホール撮像成功までの道程

本間 希樹
国立天文台 水沢VLBI観測所所長
国立天文台 教授、総合研究大学院大学 教授、
東京大学大学院 教授
永田 美絵
コスモプラネタリウム渋谷
チーフ解説員

Digest Movie
ダイジェスト・ムービー

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その正体はおろか、存在するかどうかさえ謎に包まれていた天体「ブラックホール」。しかし2019年、人類はついにその姿を捉えることに成功した。
この大偉業にかかわった国立天文台教授・水沢VLBI観測所所長の本間希樹さんと、コスモプラネタリウム渋谷のチーフ解説員を務める永田美絵さんの対談の前編では、ブラックホールとはどのような天体なのか? どのようにして撮像したのか? そして今後の研究の展望などに迫った。
後編では、ブラックホールにまつわるさまざまな疑問や、宇宙人はいるか? という話題、そして科学や天文学の魅力と、夢や明るい未来を叶えるための鍵などについて語っていただいた。

(構成・文/鳥嶋真也 写真/川合穂波〈アマナ〉)

ブラックホールにまつわるさまざまな謎

本間希樹教授

── 前編では、ブラックホールの概要から、ブラックホール・シャドウの撮像成功の舞台裏、そして今後の研究の展望などについてお話いただきました。続いて、ブラックホールにまつわるさまざまな謎や疑問について伺っていきたいと思います。

永田 ── プラネタリウムで解説していると、よく来場者から「ブラックホールの中はどうなっているのか?」という質問をいただくのですが、実際に入ったらどう見えるんでしょう?

本間 ── きっと想像を絶する光景だと思います。その光景を見ながらだんだん落ちていって、そして真ん中にある、「特異点*1」と呼ばれる、潰れた黒い点が見られるはずです。

永田 ── よく「体が引き伸ばされてしまう」とか、怖い話を聞くのですが……?

本間 ── 体が引き伸ばされてしまうのは、小さなブラックホールなんです。(前編で触れた)「はくちょう座X-1」のような、太陽の質量の10倍くらいしかないような小さなブラックホールだと、体がスパゲッティのようになって引き伸ばされ、そしてバラバラになってしまいます(図1)。

でも、今回撮像できたような巨大ブラックホールの中なら入ることができます。その中ではいくつもの大発見ができるでしょう。でも、もちろん、一度入ったら外には出られませんし、通信もできないので、他の人にその様子を伝えることはできません。人生最期のときには入ってみたいですね(笑)

[図1] ブラックホール「はくちょう座X-1」の想像図
ブラックホール自体小さな天体だが、このブラックホールは太陽の質量の10倍ほどと、特に小さなブラックホールに分類される。
©NASA/CXC/M.Weiss
ブラックホール「はくちょう座X-1」の想像図

永田 ── ブラックホールの反対に、「ホワイトホール」という天体があるという話もありますよね。

本間 ── 理論的にはありえます。アルベルト・アインシュタインの一般相対性理論を解くと、何でも吸い込むブラックホールと、その逆で一方的に物を吐き出すホワイトホールは、セットで出てくるものなのです。

永田 ── もしホワイトホールが存在したとしたら、どのように見えるんでしょうか?

本間 ── ブラックホールに物が落ちるのは無限の時間がかかって見えるのですが、ホワイトホールはその逆で、逆に無限の時間がかかって物が出てくるように見えるはずです。でも、実際にそれを見ることができたとしたら、「ビッグバンより以前にそのホワイトホールが存在していた」ということを意味しますので、非常におかしなことになります。だから現時点では、多くの研究者は「ホワイトホールとは数式上の存在で、実際にはないのではないか」と考えています。

でも、アインシュタインも一般相対性理論を生み出したあと、ブラックホールという天体が存在しうるということがわかっても、その存在を信じませんでした。あまりに奇妙な天体なので、「ブラックホールなど存在しない」とする論文を書いたほどです。ですが、それから100年経った今、実在することがわかりました。ホワイトホールでも同じように、今は誰も信じないけれど、いつか見つかって、「昔はその存在を信じない人もいたんだよ」と笑い話になるかもしれません。

[ 脚注 ]

*1
特異点: ブラックホールの中心にあるとされる、重力が無限大となり、通常の物理法則が成立しない場所のこと。
Cross Talk

本間教授に聞く!史上初、ブラックホール撮像成功までの道程

本間教授に聞く!
史上初、ブラックホール撮像成功までの道程

前編 後編

Series Report

連載01

系外惑星、もうひとつの地球を探して

地球外知的生命体は存在するのか?

第1回 第2回 第3回

連載02

ブラックホール研究の先にある、超光速航法とタイムマシンの夢

過去や未来へ旅しよう!タイムマシンは実現できるか?

第1回 第2回 第3回

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