「太陽とブラックホールって一体どっちが強力なのかな…？」
「太陽がブラックホールになったら地球はどうなるんだろう？」
子どもの頃、このような一見突拍子もない疑問を抱いたことのある方もいるのではないでしょうか。
そしてブラックホールと聞くと「なんとなく怖い感じがする」「宇宙にある色んなものを吸い込みそう」などの漠然としたイメージが沸きますが、地球にいる限りは出会うことのない存在ゆえに、具体的な実態を把握している人というのは案外少ないのかもしれません。
そこで今回は「知っているようで知らなかったブラックホールの実態」から「ブラックホールと太陽はどちらが大きいか、または重いか」などについて、皆さんと一緒に掘り下げていきたいと思います。
まずはブラックホールについて知ろう
ブラックホールとは、その名の通り宇宙空間に存在する「黒い穴」のことです。
とはいえただポッカリと開いているだけの穴ではなく、とても高密度かつ強力な重力を持っているため、物質のみならず光さえも一度吸い込まれたらそこから逃れることは難しいとされています。
「そんな恐ろしいものがどうやって宇宙に生まれるの？」と思うかもしれませんが、実はブラックホールは初めからブラックホールだったわけではなく、本来はとても大きくて重い恒星でした。
恒星とは自らが放つエネルギーを利用して光り続ける天体のことを指し、太陽もこれに該当します。
その中でブラックホールになってしまう恒星は、ほとんどの場合太陽より約8～30倍以上の重力を持つ巨大な恒星であるとされています。
巨大な恒星は核燃料が切れると超新星爆発を起こして燃え尽きてしまいますが、中心の高密度かつ強重力な部分だけは小さな天体として燃えずに残ります。
そしてあまりにも強い重力の影響で天体は自らのバランスを崩し、そのはずみで周囲の物質や光を吸い込むことでさらに密度が増した結果、ブラックホールになるという仕組みになっています。
このようにブラックホールとは天体としての活動を終えた恒星の姿であるため、
元々はブラックホールではなく「コラプサー（崩壊した星）」という名で呼ばれていました。
しかし観測上は黒い物体に見えることから、1970年代頃からは「ブラックホール」という呼び名が広く使われるようになったと言われています。
色々対決！ブラックホールvs太陽
太陽の恩恵を十二分に受け取りながら地球上で生きる私たちにとっては、言うまでもなく「ブラックホール＜太陽」ですが、宇宙空間での力関係においては一概にそうとは言い切れない部分があります。
この章では「重さ」「大きさ」「生命にとっての必要性」の3大部門に分けて、
ブラックホールと太陽どちらの方がより勝っているかを判定していきたいと思います。
「重さ」部門
まず前提として「ブラックホールは宇宙に1つしかない」というわけではなく、
広大な宇宙空間にはいくつかのブラックホールが点在しているということを知っておく必要があります。
そしてブラックホールと化す前の恒星の重さはそれぞれ異なっているため、ブラックホールの平均重力を出すことは中々難しいとされています。
しかし前述したように、基本的にブラックホールを生み出す恒星は太陽よりも遥かに強力な重力を有していることが分かっているため、この時点で重さ部門ではブラックホールに軍配が上がることになります。
ちなみに地球から約80億光年先には太陽の約10億倍近くの重さを持つブラックホールが
あり、そして地球から約7億光年先には、なんと太陽の約400億倍以上の重さを持つブラックホールがあることが分かっています。
これほどまでに重いブラックホールが存在するとなると、いくら太陽でも対抗するのは難しいと言えるでしょう。
「大きさ」部門
「太陽よりもブラックホールの方が強力な重力を持っているということは、
大きさもブラックホールの勝ちじゃないの？」と思ってしまいがちですが、大きさに関しては重力部門ほど単純ではありません。
１章にて「ブラックホールは高密度」と述べましたが、高密度というのは「ある領域に極限まで物質を詰め込まれた状態」を指すため、たとえサイズが小さくても密度が高ければ、ブラックホールが誕生するための条件としては十分ということになります。
つまるところ、太陽とブラックホールの大きさを比べるのは少々難しいと言えます。
ただし地球から約3億光年先には太陽の約200億倍以上の巨大さを誇るブラックホールが見つかっており、これは現時点において観測史上最大だと言われています。
そのため総合的に見ると、やはり「大きさ」部門でもブラックホールの勝ちということになるかもしれません。
「生命にとっての必要性」部門
「重さ」部門、「大きさ」部門ではどちらもブラックホールが勝つという形になりましたが、地球上に暮らす私たちにとって必要不可欠なのはどちらかと聞かれれば、迷うことなく太陽だと答えることができるでしょう。
地球に存在する水も植物も生命も太陽なくしては存在すらできない上に、現代では太陽光を発電に用いるなどその恩恵の活用方法は年々多様化しています。
一方、ブラックホールは地球上の生命が繁栄する上で直接的な影響を及ぼすことはありませんし、むしろもし地球に接近してきた場合は、そのまま地球を飲み込んでしまう可能性もあるおそろしい存在です。
そしてどれだけ宇宙において圧倒的な重さと大きさを誇っていたとしても、結局のところブラックホールは「天体の亡骸」です。
ですが太陽は今後５０億年先までは活動を続けると考えられているため、生命を育む未来ある天体としては、ブラックホールよりも圧倒的に太陽のポテンシャルの方が高いと断言できるでしょう。
太陽がブラックホールになると地球はどうなる？
結論から言うと、実際に太陽がブラックホールになることまずないと思って良いでしょう。
なぜかというと、ブラックホールになるために必要なだけの重力を太陽は有していないからです。
そのような事実を前提とした上で、ここでは敢えて太陽がブラックホールになった場合に起こることについて考えてみたいと思います。
太陽がブラックホールになった場合は、その質量からして約半径3kmほどのサイズになると考えられています。
地球半径の約109倍もの半径を有している太陽がたったの3kmになってしまうことを考えると、どれだけブラックホール内の密度が高いかが分かりますね。
とはいえ密度が高くなっても質量保存の法則が働くため、太陽自体の重力は変わらないと考えられます。
ティッシュを丸めたからと言って重さが変わらないのと同じだと考えると、少し分かりやすいかもしれません。
そして質量が変わらなければ引力にも大きな影響はないため、たとえ太陽がブラックホールになったからと言って地球との距離が縮まることはないでしょう。
そのため、地球は今までと変わらない軌道上でブラックホールとなった太陽の周りを公転し続けることになります。
そして「ブラックホールと化した太陽が地球を吸収する可能性はあるの？」という疑問についてですが、半径3kmという小さなブラックホールには、地球を呑み込むほどの力はまずないと言っても過言ではないでしょう。
しかし呑み込まれないとは言え、太陽がブラックホールになった時点で地球上の環境が著しく崩壊することはおそらく免れません。
そもそも可能性自体かなり低いですが、それでもブラックホールが地球に接近することも太陽がブラックホール化することも、絶対に起こらないことを願うばかりですね。
まとめ
まだまだ謎多き存在のブラックホールですが、今回の記事で少しでもその実態について知ることができたでしょうか？
宇宙について思いを馳せることは、巡り巡って私たちの暮らす地球について考えることにも 繋がります。
宇宙から地球、そして環境問題等により関心を持っていただくためにも、当社はこれからも有意義な記事をシェアしていきたいと思います。
