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とっても重いって、どれだけ?
4 March 2018

  天体がどれくらい重いかということは、ずっと議論されてきました。でも、重いって、いったいどれくらい重いのでしょう。

  何かが「重い」と言うとき、その大きさだけを考えて話しているわけではありません。1つの天体の中に、どれだけたくさんの物質がつめこまれているかを考えるのです。板チョコとくらべたら大きな、人の頭くらいの大きさの綿菓子(わたがし)でも、中身はとっても少ないので「より重い」とは言えません。綿菓子を両手で小さくつぶしてみるとわかりますね。

  天文学者たちは最近、とても遠い宇宙にあるおよそ50個ほどのの物質を量りました。すると、そのどれもが私たちの太陽の少なくとも500万倍も重いとわかりました。

  この発見は、とても遠くにあるたくさんのブラックホールの重さを、直接的に量れたこととしては初めてのことです。なぜならばブラックホールの観測はとても難しいからです。

  ほとんどの天体望遠鏡は光を観測します。でもブラックホールにはとても強い重力があるので光さえも引っ張られてしまいます。それでブラックホールには、天体望遠鏡を使っての光の観測ができないのです。ですから、科学者たちはブラックホールの研究をしようとしたら、とっても工夫しなければなりません。

  光がやってこないブラックホールを量ろうとするには、物質から出てくる明るさを調べます。ブラックホールの周りにあるガスやチリの明るさに注目して、それをブラックホールから遠くはなれた物質の明るさと比べるのです。

  どのようなものでも、内側にある物質の明るさが変わると外側の明るさに必ず影響(えいきょう)します。ちょっと時間がたってからです。この時間の差を計ることによって、天文学者たちはあるブラックホールから出てくるガスがとれだけ遠くから来たのかを計算することができます。その結果をブラックホールにふくまれる物質の量の測定に使うのです。ブラックホールそのものを見ることができなくても量の測定ができるのです!

知っ得ダネ

  重いものほど大きな重力があります。それこそが地球の重力が月の重力よりも強い理由なのです。ですから、宇宙飛行士は月面ではとっても高くジャンプできるわけです。

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How Massive Is Supermassive? 
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