みなさんこんにちは!宇宙を身近にする女性コミュニティ「コスモ女子」です。
私たちが宇宙を楽しむエピソードや取り組みを紹介する本連載。今回のテーマは「ブラックホール」。「名前は聞いたことある!」という方がほとんどだと思いますが、「ではブラックホールって何?」と聞かれると、ちょっと困ってしまう方も多いのではないでしょうか。そんなミステリアスなブラックホールについて、わかりやすくご紹介します!(文=コスモ女子、編集=SpaceStep編集部)
ざっくり言うと、ブラックホールとは「とんでもなく重くて、ものすごく高密度な天体」です。
その重力は、なんと宇宙最速の「光」ですら逃げ出せないほど強力。吸い込まれたら最後、何も脱出できません。
ブラックホールのサイズはさまざまで、小さなものだと直径数km(月の直径は約3,500km)ほどから、巨大なものでは直径が1,000億kmを超えるものまであります。
……とはいえ、「1,000億km」と言われても、ピンときませんよね。
たとえば、太陽と海王星の距離は約45億km。つまり、海王星が太陽のまわりを一周するときに描く円の直径は約90億kmです。ブラックホールには、なんとその10倍以上もの直径をもつものもあるんです!(それでも想像しにくいですけど笑)
今回は、このブラックホールの「密度」のすごさにフォーカスしてみたいと思います。
2019年に初めて撮影された、銀河M87中心の巨大ブラックホールシャドウ(出展:国立天文台 Credit: EHT Collaboration)
少しだけ難しい話になりますが、「シュバルツシルト半径(Schwarzschild radius)」という宇宙物理学の概念があります。これは、「ある質量の物体がブラックホールになるために必要な半径」を表すもの。
次のような数式で求められます。
端的にいうと、「地球全体を、直径17.6mm(半径8.8mm)の球体にギュッ!!と圧縮すれば、ブラックホールになる」ということです。

r:シュバルツシルト半径
G:万有引力定数(=定数)
M:星の質量
c:光速(=定数)
この式に、地球の質量M(5.972 × 10^24 kg)を当てはめて計算すると──
シュバルツシルト半径 r = 8.8mm となります。
直径でいうと、だいたいさくらんぼ1個分くらいですね。
……って、いやいや、地球をさくらんぼの大きさにするなんて想像できますか!?
わたしは初めてこの数字を見たとき、想像が追いつかずにしばらく固まりました(笑)
みなさんの身の回りにある「大きなもの」を、ちょっと思い浮かべてみてください。
車、マンション、百貨店、イオンモール、オフィスビル、東京ドーム、ディズニーランド、空港……なんでもOKです。
それを、ぜ〜んぶまとめて、さくらんぼサイズにギュッと圧縮する姿をイメージしてみてください。どうでしょう?想像できますか?
(わたしは大きなホテルをイメージしてみたんですが、「圧縮」と考えた瞬間に想像がストップしました笑)
圧縮されたさくらんぼサイズの物体は、きっと超高密度・超高硬度になりそうですよね。しかし、それでもブラックホールの密度には遠く及びません。なぜなら、そのさくらんぼの中には──富士山も、グランドキャニオンも、太平洋も南極も、地殻もマントルも、約80億人の人類も──とにかく、地球のすべてが詰まっているんです!
そのスケールに、あらためて宇宙のとんでもない奥深さを感じずにはいられません。
地球以外の天体でも、シュバルツシルト半径を求めることができます。
いくつかピックアップしてみました!
天体 : シュバルツシルト半径 : イメージ
地球 : 約8.8mm : さくらんぼサイズ
月 : 約0.1mm : ゴマ粒より小さい!
太陽 : 約2.9km : 東京タワー2本分くらい
海王星 : 約12.8cm : グレープフルーツほど
こうして見ると、ブラックホールって本当に不思議な存在ですよね。
しかも、宇宙にはこうした超大質量ブラックホールが、数えきれないほど存在しているんです!
もう、宇宙のスケールが大きすぎて、わたしの脳みそでは処理しきれません(笑)でも、そうやって「意味がわからないほど壮大」だからこそ、宇宙っておもしろいんですよね。宇宙は「意味がわからないほど壮大」!
宇宙には、まだまだ「掘り下げたらワクワクする」ことがたくさんあります。
これからも、いろんなトピックをご紹介していきますので、楽しみにしていてくださいね!
●原文:コスモ女子note【衝撃】地球を圧縮してブラックホールにすると、どれくらいの大きさになる?