白熱教室海外版アンコール MIT白熱教室(8)「星はどう生まれどう死ぬのか」

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この番組のまとめ

その時 水素分子の重力による位置エネルギーは運動エネルギーに変換され更に 熱エネルギーに変わる。 今 私は カバンの重力による位置エネルギーを 運動エネルギーに変えた。 この 核融合では水素原子核同士が融合する。 そして 核融合の結果水素が ヘリウムになりエネルギーが放出される。 つまり 星のエネルギーの源は核融合だ。 まず 水素同士が核融合してヘリウムになる。 ヘリウムが使い果たされるとまた 核融合がやみ星は縮む。

典型的な白色矮星の質量は太陽のおよそ半分かもう少し大きいかだ。 すると 半径が 100万分の1という事は ありえないのでだから シリウスBは冷たく明るさが10000分の1の星だと考えられるようになった。 ところが 1915年に ウォルター・アダムズがシリウスBの温度を測定したところそれは 8,000度だった。 1930年チャンドラセカールは 白色矮星の質量はそして 2年後の1934年にはまず 水素が核融合してヘリウムになる。

1967年 イギリスのケンブリッジ大学の大学院生 ジョスリン・ベルは指導教官のアントニー・ヒューイッシュが設計した電波望遠鏡からのデータを分析していた。 白色矮星が 突然 半径10キロメートルの中性子星になった場合大きさは 元の1000分の1だ。 つまり 中性子星は白色矮星よりも毎秒 100万回転以上の速さで回る。 しかし 中性子星が強力な磁場を持ちこれが 磁北極これが 磁南極だとするとなぜ そのような事が起きるかは解明の途中だが星は 回転を続ける。

そして ここ MITの教授デイブ・シュテーリンは電波望遠鏡で とても有名な超新星爆発の残骸を観測した。 確かに 中性子星は超新星爆発の中で形成されるようだ。 最も有名な超新星爆発の残骸だ。 銀河の中に超新星爆発が見える。 重力で星のコアが崩壊し超新星爆発が起こる。 しかし 理論上中性子星は太陽の質量のおよそ3倍までしか重くなる事ができない。 例えば 太陽の100万倍の質量のブラックホールは300万キロメートルの半径の事象の地平面を持つ事になる。

全てのものを吸収するブラックホールを電波や光を使って観測する事はできません。 その正体は白色矮星か 中性子星かブラックホールの可能性もある。 もし 私がマシュマロを手にして数百キロメートル離れた所から中性子星に向かって投げるとそのマシュマロは広島型の原子爆弾に 匹敵するエネルギーを 放出する事になる。 ドナー星は 可視光線を出すが中性子星は X線を出す。 星が遠ざかる時吸収線は 赤の方へずれる。 連星では ドナー星はこのように回転するから吸収線が 赤から青へそして また赤へと行ったり来たりするのが見える。