第12期第6回講義
ブラックホールと宇宙の進化〜何でも吸い込む仕組みと残された謎〜
筑波大学 計算科学研究センター
大須賀 健 先生
お待たせいたしました！
2026年3月7に実施した「第12期第6回講義」にご登壇いただいた、筑波大学 計算科学研究センター 大須賀 健先生より、皆さんの質問に対する回答が届きました！
読み応えのある大須賀先生の追加の特別講義、ぜひ読んで学んでみてください！
【筑波大学 計算科学研究センター 大須賀 健先生が、みんなの質問に答えます！】
★質問1.ブラックホールに吸い込める限界ってくるのですか？
限界は無いと考えられています。
吸い込めば吸い込むほど大きくなって（事象の地平面の半径が広がる）、さらに吸い込めるようになるはずです。
★質問2.ブラックホールがなくなる事はあるんですか？
吸い込むだけで決してものを吐き出すことをしないブラックホールですが、量子論というちょっと高度な物理学の法則を適用すると、ほんのわずかですがエネルギーが抜け出る可能性があります。椅子の科学者として有名なホーキング博士の仮説です。
もしこれが本当なら、はるかはるか未来、ブラックホールはどんどんエネルギーを失う可能性があります。相対性理論ではエネルギーと質量は同じことなので、いつか質量がゼロ、つまりブラックホールが消えてしまう可能性があります。ブラックホールの蒸発と呼ばれています。
★質問3.ブラックホールは移動しているのですか
ブラックホールも普通の星と同じように、周りの天体の重力を受けて動き回っています。銀河の中心にある巨大ブラックホールはあまり動かないようですが、銀河そのものが宇宙空間を動き回っているので、その意味ではやはり動き回っていると考えていいと思います。
★質問4.ブラックホールにはいったら、じかんは止まるのですか
ブラックホールの外にいても中にいても、本人にとっては普通どおりに時間は流れます。ただし、本人にとっては普通でも、ブラックホールの近くの現象を遠くの人が見ると超スローモーションに見えるという不思議な現象が起こります。
例えば、ブラックホールの近くに学校があって、普通通り１時間で授業が終わったとします。しかし、それをブラックホールから十分遠くにいる人が見ると、この授業が超スローモーションに見えるのです。確かに教室の時計は１時間しか進まないのですが、生徒も先生の動きもゆっくり、時計の針もゆっくり、何時間もかけて１時間進むように見えるわけです。
ブラックホールの中に教室があったら、、、と行きたいところですが、ブラックホールの中を見ることはできません。
★質問5.ブラックホールジェットとしてブラックホールからでてくる物質は具体的になんですか
まず最初に確認させていただきますと、ジェットはブラックホールの近くで物質が吹き飛ばされる現象で、ブラックホールの中から何かが出てくることはありません。
さて、ではジェットとして何が吹き飛ばされるかということですが、実はまだよくわかっていません。陽子と電子の混合物質かもしれませんし、電子と陽電子（身の回りには無い物質）の可能性もあります。
★質問6.地球がブラックホールに吸い込まれる可能性はありますか
可能性はあります。銀河系の中を動き回るブラックホールが太陽系に近づき、地球を吸い込む可能性は原理的にはありえます。
しかし、宇宙は広大ですのでその可能性は極めて低いです。地球が無限に存在するなら、確率が低くてもいつか吸い込まれるわけですが、50億年後に太陽が膨張し、地球が消滅すると考えられるので、それまでにブラックホールに吸い込まれる可能性はほぼゼロに近いくらい低いです。
★質問7.ホワイトホールというのを聞くのですが、実際に存在しているのかお聞きしたいです
ホワイトホールの存在を否定することはできません。しかし、現在までに発見されたことはなく、また、可能性がありそうな天体もありません。
50年ほど前に、明るすぎる天体がホワイトホールではないかと疑われましたが、結局はブラックホールでした。ブラックホールに吸い込まれる物質がめちゃくちゃ明るく輝いていたのです。
★質問8.ビッグバンが起きたのは、「１４０億年前、暗黒期が、何億年前」と、 そういう何年前っていうのは、どうやったらわかるんですか
一番単純なのは、宇宙の広がりを測定することです。宇宙が始まった時、全ての物質はごく小さな領域に集まっていて、それが一気に広がり始めます。これがビッグバンです。
そして、今でも遠くの銀河はすごい速度で遠ざかっています。遠ざかる銀河の速度と距離を測定して逆算することで、何億年前に遠ざかり始めたかを算出することができます。これが138億年前というわけです。
正確に言えば、この方法はかなり誤差があり、今ではもっと正確な方法を使って測定しています。
★質問9.先生が一つだけ、何でもブラックホールなどのことを知れるとしたら、何を聞きたいですか
ブラックホールの中で何が起こっているのかを知りたいです。外側であれば、いつか人類は全てを解き明かすと思います。
しかし、中だけはどうしても観測できないので、ぜひ聞きたいです。
★質問10.ブラックホールは作れますか？
原理的には可能です。地球を9mmまで潰すとブラックホールになると説明しましたが、これと同じように、物質をとにかく狭い領域に無理やり押し込めばいいのです。
素粒子の実験で有名なセルンでは、粒子と粒子の衝突させていますが、これでブラックホールができるのではないかと心配された時期があります。実際にはそうならなかったようですが、原理的には不可能ではありません。
★質問11.もし仮に地球がブラックホールに吸い込まれ、ブラックホールジェットで出された場合、地球の環境は何か変わると思いますか。
地球がブラックホールに吸い込まれるにしても、ジェットとして弾き飛ばされるにしても、一度はブラックホールに近づくことになるのでそこで壊されてしまうかもしれません。
壊れなかったとしても、ブラックホールの周囲にある超高温のガスにさらされるので、生命が生存できない状況になってしまうかもしれません。
★質問12.ブラックホールに入っても特異点に到達するまでは、原型を維持できるのですか？
きっと無理だと思います。特異点に近い側ほど強い重力で引っ張られるので、ほとんどの物質は破壊されてしまうと思います。
なお、この破壊はブラックホールの外側で起こる場合もあり、最近では星がブラックホールの近くで破壊される現象が見つかっています。
★質問13.なぜとくいてんにすいこまれる？
特異点は強い重力源なので周囲の物質を何でも引きつけます。また、自分自身の重力で潰れ続けるので、無限に吸い込むような事が起こるのです。
★質問14.ブラックホールはどのようにして生まれましたか
大きな星は燃料が尽きると最後の大爆発を起こします。
この時、ほとんどの物質は吹き飛ばされますが、中心部に残された物質がブラックホールになると考えられています。他にもいくつか可能性がありますが、まだよくわかっていないことが多いです。
★質問15.ブラックホールの全部の重さと、星の全部の重さは、どちらが重いですか？
あくまで予想ですが、星の重さの方が重いと思われています。
ただし、ブラックホールはどんどん吸い込んで重くなり続けますので、ず〜と先の未来には逆転が起こるかもしれません。
★質問16.ブラックホールは、何のためにあるのですか。
目的があってできるというよりは、宇宙が物理の法則に従って進化すると、自然に生まれてしまうのだと思います。
★質問17.ブラックホールがないと、うちゅうはどうなってしまいますか？
ブラックホールが宇宙にどのような影響を与えたのかはよくわかっていません。
もしかしたら、星が少なかったり、地球が現れないような宇宙になってしまっていたかもしれません。
★質問18.お母さんが僕に買ってきてくれていた本も大須賀先生の書いたものだったです。すごく有名人でびっくりしたし、ラッキーでした。サインをもらうべきだったけど、並んでいたからやめました。 無についてまだまだ知りたいのでお勧めの参考書や講座があったら教えてください。 子供向けでなくて、専門的なほうが好きです。 それと、野球少年だったのに天文の理論の研究に進んだ、引っ張った特異点はなんだったんですか。
どうもありがとうございます。
無については私もあまり詳しくないのですが、佐藤勝彦先生の本をオススメしておきまます。「インフレーション宇宙論」などが有名かと思います。
野球も物理も好きだったのですが、最後は考えて謎を解く楽しさの方にひかれました。
★質問19.今のところブラックホールは何個みつかっていますか？
確実と言えるのは100個程度です。
ただし、一つの銀河に100万個くらいあるという予想もあり、銀河が２兆個程度あると思われているので、2兆の100万倍あってもおかしくありません。
★質問20.どうして宇宙にきょうみをもったんですか？
わからないことを考えるのが好きだったからかもしれません。
★質問21.どうしてブラックホールはジェットをふきだすことができるのか？
ジェットの生み出すメカニズムはよくわかっていませんが、光の力か磁石の力（正確には電磁力）が有力と考えられています。
★質問22.光の全ての種類をブラックホールが吸収するなら放射線も吸収しますか？
放射線であってもブラックホールは吸い込むことが可能です。
★質問23.子供の頃、何にハマっていましたか？
野球です
★質問24.なぜ大須賀 健先生は、ブラックホールに興味を持ったのですか。
わからないことを考えるのが好きで、中でもわからないことだらけのブラックホールに興味を持ちました。
★質問25.ブラックホールはあるということについてはよくわかりましたが、ホワイトホ－ルは本当にあるのですか。
また、ブラックホールからホワイトホールに抜け出せるのですか。
ホワイトホールは否定はできませんが見つかっていません。抜け出せる可能性もありますが、ホワイトホール自体がまだ見つかっていないので、現実的には難しい気がします。
★質問26.・ホワイトホールはどんなものを吐き出すのですか？
・光はいろんな方向からブラックホールに飛び込んでくるのに、その反発で生まれるジェットが、同じ方向にふきだすのはどうしてですか？
ホワイトホールが存在すれば、何かしらエネルギーを放出するはずですが、物質なのか光なのか、全くわかっていません。
ブラックホールに吸い込まれる直前に物質が出した光は、四方八方に飛ぶのでかなりの量がブラックホールに吸い込まれます。
しかし、たまたまブラックホールから離れる方向に飛んだ光が別の物質に当たって押すと、ジェットが吹き出す可能性があります。
★質問27.先生は、ブラックホールをめで見てみたいと思いますか？
はい、見てみたいです。
★質問28.ブラックホールの中に入りそうでジェットで抜けられた星はありますか?
はっきりとはわかりませんが、近い状況は報告されています。
ブラックホールに近づいた星が砕け散り、ばらばらになってブラックホールに吸い込まれるとき、一部の材料がジェットになったと考えられる例が報告されています。
★質問29.ブラックホールがなにかをすいこむとき熱が発生するのではないかと想ぞうしたのですが、ブラックホールの中と外は同じ温度なのでしょうか？
ブラックホールに吸い込まれる物質が高温になるのは間違いありませんが、中の情報はわからないので、温度も残念ながらわかりません。
★質問30.ホワイトホールやワームホールは本当にあるのでしょうか？
数学的には可能性がありますが、どちらも見つかっていません。無いのかもしれません。
★質問31.講義でも回答していただきましたが、物を吸い込むほど、ブラックホールジェットが強くなっているように見えました。
物を吸い込むことで力が生まれるのでしょうか。
物質を吸い込めば吸い込むほど、ジェットとして使えるエネルギーが増えます。ですので、ジェットも強くなる傾向があります。
★質問32.先生がブラックホールの研究の中で一番わくわくすることは何ですか？ブラックホールがあるならホワイトホール（他の色）とかもあるのでしょうか？
新しい謎が見つかったときが一番わくわくします。よ〜し、考えるぞ〜という気持ちです。
ホワイトホールは存在する可能性がありますが、まだ見つかっていません。無いのかもしれません。ホワイト以外の色はありません。
★質問33.宇宙の研究頑張ってください（ただの応援ですけど…）
ありがとうございます。
★質問34.コンピュータシュミレーションはどうやってやりますか。
問題を解決するため、コンピュータにどんな式をどのように解かせるか、これをプログラムに書いて計算機に伝えます。
すると、ひたすら式を解いてくれます。これがシミュレーションです。
いかがでしたか？
大須賀先生、お忙しい中、丁寧にお答えいただきありがとうございました！
