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ブラックホールシャドー、ついに発見!

高校1年生 ブラックホールの仕組みなどもっと知りたくなりました。
高校1年生 ありがとうございました。
高校2年生 よかったです。
高校1年生 宇宙についての関心が高まった。
高校1年生 すごくわかりやすかった。
高校1年生 ブラックホールに対する関心が今まで以上に高まりました。今以上に宇宙を愛していきます。ありがとうございました。
高校2年生 とても面白いお話でした。一つの発見からまた新たな研究が始まるというのはこれからの実生活でもいかせることだと思いました。
高校2年生 とても興味を持ちました。講義ありがとうございました。
高校1年生 今話題になっているブラックホールについて、様々なことを学べてとても良かった。
高校2年生 最近話題になったブラックホールについてより詳しく知ることができました。
高校2年生 元々、天体観測や星が好きだったからとても身に付けることが出来ました。
高校1年生 あまり分かっていなかったブラックホールの起源が少しわかりました。シャドーやジェットなどの超常識を知れてよかったです。
高校1年生 宇宙の神秘についてよく分かりました。自分も少しひかれました。
高校1年生 貴重なお話ありがとうございます。
高校1年生 ブラックホールには前にも少し興味があったので、とてもおもしろく聞けました。ありがとうございました。
高校1年生 ブラックホールがどんなものかわかりました。ありがとうございました。
高校1年生 楽しかったです。ありがとうございました。
高校1年生 ブラックホールについて興味がわいた。
高校1年生 ブラックホールはもちろん宇宙のことも知れてよかったです。
高校1年生 短い時間でしたが、分かりやすく教えていただきありがとうございました。知らない単語も多かったのですが、ブラックホールのできかたや正体を理解することができました。
高校1年生 ブラックホールについて少し分かったから良かったです。
高校1年生 BHの撮影成功があった中でBHについてとても詳しく知れて良かったです。今後の研究についてとても興味が湧きました。
高校1年生 貴重なお話をありがとうござ丞ました。宇宙の話は身近ではないのでこの機会で聞くことができて良かったです。天文学に興味をもてました。
高校1年生 ブラックホールにずっと興味をもっていたのでとてもおもしろかったです。質問にも答えて頂き、ありがとうございました。
高校2年生 この度は、私達にブラックホールのことについて教えていただきありがとうございます。私も宇宙のことについて興味がありましたのでもっと興味がわきました。ありがとうございました。
高校2年生 ブラックホールシャドーのことがよくわかった。
高校2年生 ニュースでみたブラックホールの発見、ブラックホールを実体でとらえたことにはびっくりしました。ブラックホールも未知が多いと感じました。
高校1年生 ブラックホールは、すいこむイメージしかなかったけれど、出すこともあるんだなと思いました。
高校1年生 ブラックホールのでき方も知れてたくさん学べて楽しかったです。
高校1年生 ニュースでやっていたブラックホールの写真について、いまいち、よくわからない状況だったので今日、色々知れて良かったです。
高校1年生 気になっていた話題の講義が聞けてよかったです。
高校1年生 ブラックホールのできかたについてより詳しく知ることができた。
高校2年生 ブラックホールシャドーの凄さを感じました。
高校1年生 ブラックホールに関心が高まった。
高校1年生 いろいろ難しい点が多かったですがとてもわかりやすい授業でした。

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関心ワード
  • エネルギー 、
  • 宇宙 、
  • 太陽 、
  • 銀河系 、
  • X線(エックス線)・レントゲン 、
  • 電磁波 、
  • ブラックホール

講義No.g004028

見えないはずのブラックホールが、なぜ見えるのか?

そもそもブラックホールって、なに?

 宇宙にある暗黒空間ブラックホールは、あらゆるものを吸い込みます。光さえもそこからは決して外に出ることはできません。ですから真っ暗、ゆえに誰も見ることができない天体、これがブラックホールなのです。
 その存在自体は1939年、物理学者ロバート・オッペンハイマーによって理論的に予言されていました。しかし実際にブラックホールらしき天体を発見できたのは1970年前後のことです。ちなみにブラックホールという名前は、1967年、科学者ジョン・ホイーラーによって命名されています。

非常識なブラックホールが「見える」!?

 では、目に見えないブラックホールの存在はどうやって確かめられるのでしょうか。実はブラックホールの正体はなんでも吸い込む暗黒空間が、光り輝いているのです。
 ブラックホールは宇宙空間に存在するガスも、猛烈な勢いで吸い込んでいます。吸い込まれるガスは途中でぶつかり合って摩擦を起こし、超高温になります。太陽の温度が6000度ぐらいなのに対して、ブラックホールに吸い込まれるガスは、1000万度にもなるのです。これほどの高温になると可視光ではなく、もっとエネルギーの高いX線などの電磁波を盛んに出すようになります。そのためブラックホールの周辺は光って見えるのです。

銀河系には5000万個のブラックホールがある

 銀河系には、合計2000億個ぐらいの星があります。そのうちブラックホールは5000万個から1億個ぐらいあると考えられています。通常のブラックホールの質量は太陽の10倍くらいありますが、太陽の半径70万キロメートルくらいに対して、ブラックホールはわずかに半径30キロくらいしかありません。
 銀河系の中心部には、超巨大ブラックホールの存在が推測されており、その質量は太陽の400万倍にもなると考えられています。表面積は有限、なのにその中はどこかにすっぽりと抜けているかのように無限で、ブラックホールはまさに宇宙の不思議空間なのです。

参考資料
1:ブラックホール活動天体入門 概論
関心ワード
  • 色 、
  • 青空 、
  • 太陽 、
  • 虹 、
  • 光 、
  • 夕焼け 、
  • 波長 、
  • 空 、
  • サイエンスデザイン 、
  • 可視光

講義No.g004074

なぜ空は青く、夕焼けは赤いのか

黄砂にかすむ太陽が、太陽の真の姿

 毎年、春先には中国大陸から黄砂が飛んできます。飛来する黄砂の量が多い日は、太陽が白っぽく見えます。白っぽく見えるのは太陽だけではなく、まわりの空も白くかすんだようになります。
 実は黄砂の時の太陽こそが、その本来の姿を現しているのです。そもそも太陽が出している光の色は白です。地球上の生き物はすべて、基本となる波長が太陽の光に合っているから、白を無色として認識するのです。言い換えるなら人類は太陽の下で生きているから、太陽の光の色を白と認識するのです。仮に私たち地球人には赤く光って見える星で生まれ育った宇宙人がいるとしましょう。その場合、彼らは、地球人にとっての赤色を無色と認識するはずです。

空が青く、夕焼けが赤い理由

 大気中には、窒素や酸素などの空気分子が無数にあり、太陽の光を散らしています。空気分子の大きさはオングストロームレベル、すなわち10のマイナス10乗メートルです。これくらい小さいと、太陽の光の中でも波長の短い方の光を散らします。光の波長にしておよそ400ナノメートルぐらい、すなわち青い光です。つまり太陽の光は空気分子に当たり、青い光を強く散乱するために、空が青く見えるのです。
 夕焼けの時には太陽が地平線に近いところにあるため、光は地上から見ると昼間より大気圏内を長く通ります。そこで青は散乱しつくされ、赤い光だけが残って見えるのです。

光を感じるメカニズム

 可視光の波長はだいたい380ナノメートルから780ナノメートルの範囲に収まります。短い方が青で、長い方が赤、緑がその中間でだいたい600ナノメートルです。
 光を感じると目の中で光化学反応が起こり、その刺激が視神経を伝わって脳に伝達され、脳内の視覚分野で色として認識されます。だから同じ波長の光を受けても、その色の感じ方には個人差が出ます。
 日常に潜む色の不思議さを理解し、光の色を科学的にとらえ表示することで、天体現象や理論計算の結果を正しく美しく表現することをサイエンスデザインと呼んでいます。

この学問が向いているかも 天文学、宇宙科学

大阪教育大学
教育学部 教員養成課程 理科教育専攻 教授
福江 純 先生

メッセージ

 将来どんな学問分野に進むとしても、基本的な読み書きと計算能力をまず身につけておいてください。読み書きの力をつける方法は簡単で、本をたくさん読むことに尽きます。読むのは活字でありさえすれば、ライトノベルでもいいですし、漫画でも構いません。計算能力を高めるには手を動かして計算することです。これらの基本的な力さえしっかり養っておけば、文系理系を問わず、大学で困ることはないでしょう。加えて遊びも部活もがんばってください。1日は24時間あるのですから、眠らないつもりで挑戦すればなんでもできるはずです。

先生の学問へのきっかけ

 小学生の時から宇宙や未来の話が好きで、特にマンガ『鉄腕アトム』には大きな影響を受けました。さらに高校生の頃には、相対論やブラックホールの不思議さに魅せられて、大学では天文学の分野に進みました。大学院に入った時に、運良くブラックホールの活動天体を研究することになって、夢が叶いました。趣味は読書ですが、アニメも大好きで、ゲームもよくしています。

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福江 純 先生がいらっしゃる
大阪教育大学に関心を持ったら

 本学は、我が国の先導的な教員養成大学として、教育の充実と文化の発展に貢献し、とりわけ教育界における有為な人材の育成をとおして、地域と世界の人々の福祉に寄与する大学であることを使命としています。この使命を達成するため、実践的な教職能力を養う優れた教員養成教育を推進し、豊かな教職能力を持って教育現場を担える学校教員を育成するとともに、学術と芸術の多様な専門分野で総合性の高い教育を推進し、高い専門的素養と幅広い教養をもって様々な職業分野を担える人材の育成をめざしています。