ブラックホールの概念を最初に提案したのは誰ですか？

ブラックホールは、重力が非常に強く、何も脱出できない時空の領域です。光のような電磁放射さえも脱出できません。一般相対性理論によれば、十分にコンパクトな質量が時空を歪めてブラックホールを形成します。しかし、誰がブラックホールの存在を概念化したか知っていますか？

 

ジョン・ミッシェルは1783年にブラックホールの概念を提案し、当初は「暗黒星」と呼び、二つの星の重力効果が現れるが実際に見えるのは一つの星だけである星系を探すことでそれらを検出する方法を提案しました。

ブラックホールの歴史

1784年11月に公開された手紙の中で、イギリスの天文学の先駆者であり聖職者でもあったジョン・ミッシェルは、光さえも脱出できないほど巨大な天体の概念を簡潔に提案しました。ミッシェルの単純な計算では、そのような天体は太陽と同じ密度を持つと仮定し、星の直径が太陽の500倍を超え、表面の脱出速度が光速を超えるときに形成されると結論付けました。これらの天体は暗黒星と呼ばれました。
彼は、そのような超大質量で放射しない天体は、近くの可視天体に対する重力効果によって検出できることを正しく指摘しました。当時の学者たちは、巨大だが目に見えない暗黒星が目の前に潜んでいるかもしれないという考えに最初は興奮しましたが、19世紀初頭に光が波としての性質を持つことが発見されると、光が粒子ではなく波であるとすれば、重力が脱出する光波にどのように影響するかは不明となり、熱意は薄れました。（Source: Gizmodo)

ブラックホールの性質と構造

ブラックホールは、特異点と事象の地平線という二つの基本的な構成要素から成ります。事象の地平線はブラックホールの戻れない点です。それは物理的な表面ではなく、脱出速度が光速に等しくなる点を示す、ブラックホールを取り囲む球体です。その半径は先に述べたSchwarzschild半径です。

事象の地平線について一つ言えることは、物質がそこに入ると中心へ落下するということです。これほど強い重力の下では、物質は一点に圧縮され、極めて小さな体積に莫大な密度を持ちます。
特異点はこの点に付けられた名称で、極めて小さく、実質的に無限の密度を持つためです。物理法則は特異点で崩壊する可能性が高いと考えられています。科学者たちはこれらの特異点で何が起こるかをよりよく理解し、ブラックホールの中心で起こる現象をより的確に記述する包括的な理論の構築に努めています。（Source: NASA)

ブラックホールが見えない場合、最初にどのように検出されたのか？

ブラックホールは、X線や光、その他の電磁放射を検出する望遠鏡で直接観測することはできません。しかし、周囲の物質に与える影響を観測することで、ブラックホールの存在を推測し、研究することが可能です。（Source: NASA)