From asteroids capable of destroying entire species, to gamma-ray bursts and supernovae that could exterminate life on Earth, outer space has no shortage of forces that could wreak havoc on our tiny planet. But there’s something in space that seems more terrifying than any of these – something that wipes out everything it comes near. Could the Earth be swallowed by a black hole?
全ての種を滅ぼす威力のある小惑星から 地球上の生命を全滅させられる ガンマ線バーストや超新星まで 宇宙には小さな惑星 地球に 大惨事をもたらす物理的な力に事欠きません しかし 宇宙にはそうした力より もっと恐ろしく 近寄ってくる物 全てを 消し去ってしまうものがあります 地球はブラックホールに 吸い込まれるのでしょうか?
A black hole is an object so dense that space and time around it are inescapably modified, warped into an infinite sink. Nothing, not even light, can move fast enough to escape a black hole’s gravitational pull once it passes a certain boundary, known as the event horizon. Thus, a black hole is like a cosmic vacuum cleaner with infinite capacity, gobbling up everything in its path, and letting nothing out.
ブラックホールは とても密度の高い天体で 周辺の時空は 否応なく変化させられ 果ての無い吸い込み口へと 歪められます 全てのものは 高速に進む光でさえ 事象の地平線という 境界を超えると ブラックホールの引力から 逃れられません ブラックホールは容量無限の 宇宙の掃除機であり その進路にある全てのものを 吸い込むのです
To determine whether a black hole could swallow the Earth, we first have to figure out where they are. But since they don’t emit light, how’s that possible? Fortunately, we’re able to observe their effect on the space around them. When matter approaches a black hole, the immense gravitational field accelerates it to high speed. This emits an enormous amount of light. And for objects too far away to be sucked in, the massive gravitational force still affects their orbits. If we observe several stars orbiting around an apparently empty point, a black hole could be leading the dance. Similarly, light that passes close enough to an event horizon will be deflected in a phenomenon known as gravitational lensing.
地球が吸い込まれてしまうかを知るには まずお互いの位置を把握する必要があります しかし 光を放たないブラックホールを どう把握するのでしょうか 幸いにもブラックホールが周辺の空間に 及ぼす影響を観測することが可能です 物質がブラックホールに近付くとき 強大な重力場がその物質を 高速へと加速させます この時 莫大な光を放ちます 遠くにあり吸い込まれることのない 天体であっても 強力な引力がなおも軌道に 影響を及ぼします 見たところ何もない場所の周りを いくつかの星が回っているのが観測されたら ブラックホールの影響によると思われます 同様に事象の地平線近くを通過する光は 重力レンズという現象によって 軌道を歪められます
Most of the black holes that we’ve found can be thought of as two main types. The smaller ones, called stellar mass black holes, have a mass up to 100 times larger than that of our sun. They’re formed when a massive star consumes all its nuclear fuel and its core collapses. We’ve observed several of these objects as close as 3000 light-years away, and there could be up to 100 million small black holes just in the Milky Way galaxy. So should we be worried? Probably not. Despite their large mass, stellar black holes only have a radius of around 300 kilometers or less, making the chances of a direct hit with us miniscule. Although because their gravitational fields can affect a planet from a large distance, they could be dangerous even without a direct collision. If a typical stellar-mass black hole were to pass in the region of Neptune, the orbit of the Earth would be considerably modified, with dire results.
現在知られているブラックホールの多くは 大きく2つのタイプに分けられます 小さい方は恒星(質量)ブラックホール 最大で太陽の100倍の質量があります 大きな恒星が自らの核燃料を消費し 核が崩壊するときに形成されます これらは 近い所では 3000光年隔てた所で観測されています 銀河系だけでも 最大で1億個の小さなブラックホールが 存在するかもしれません 心配するべきでしょうか? たぶん その必要には及びません たとえ大きな質量であっても 恒星ブラックホールは半径300キロ以下で 地球と直接衝突する確率はわずかです しかしながら重力場の関係で 遠くからでも惑星に 影響を及ぼすことが可能で 直接衝突しないにしても 危険になり得ます 典型的な恒星ブラックホールが 海王星の辺りを通過するとすれば 地球の軌道はかなり歪められ 悲惨なことになるでしょう
Still, the combination of how small they are and how vast the galaxy is means that stellar black holes don’t give us much to worry about. But we still have to meet the second type: supermassive black holes. These have masses millions or billions times greater than that of our sun and have event horizons that could span billions of kilometers. These giants have grown to immense proportions by swallowing matter and merging with other black holes. Unlike their stellar cousins, supermassive black holes aren’t wandering through space. Instead, they lie at the center of galaxies, including our own. Our solar system is in a stable orbit around a supermassive black hole that resides at the center of the Milky Way, at a safe distance of 25,000 light-years. But that could change. If our galaxy collides with another, the Earth could be thrown towards the galactic center, close enough to the supermassive black hole to be eventually swallowed up. In fact, a collision with the Andromeda Galaxy is predicted to happen 4 billion years from now, which may not be great news for our home planet.
しかし 恒星ブラックホールが小さく 銀河系が巨大であることを考えると 恒星ブラックホールを 心配する必要はありません しかし第2のタイプも 考慮しなければなりません 超大質量ブラックホールです 太陽の何百万倍、何十億倍の質量があり 事象の地平線は何十億キロにも及びます これらの巨大なブラックホールは 物質を飲み込んだり 他のブラックホールと 合体したりすることで巨大化しました また恒星ブラックホールと違い 宇宙を徘徊することはなく 銀河の中心に居座っており 我々の銀河系でも例外ではありません 私達の太陽系は 銀河系の中心にある― 超大質量ブラックホール周辺の 安定的な軌道上にあり 2万5千光年離れているので 安全圏にありますが 変化は起こり得ます 我々の銀河系が他の銀河と衝突することで 地球が銀河の中心へと投げ出され 超大質量ブラックホールへ 十分に近づくと いずれは吸い込まれてしまうでしょう 事実 アンドロメダ銀河との衝突が 40億年後に起こると予想されます 地球にとっては良からぬニュースです
But before we judge them too harshly, black holes aren’t simply agents of destruction. They played a crucial role in the formation of galaxies, the building blocks of our universe. Far from being shadowy characters in the cosmic play, black holes have fundamentally contributed in making the universe a bright and astonishing place.
しかし 悪者だと性急に 決めつけてはいけません ブラックホールは破壊することだけでなく 我々の宇宙の基本的な構成物である 銀河の形成に 大きな役割を果たしています 宇宙で起きていることに対する 影で暗躍するくせ者とはほど遠く 宇宙を明るく輝く 驚異的な場所にするのに 根本的な貢献をしているのです