『ブラックホールってなに？』SF好きがブラックホールについて調べてみた。

先日インターネットでこんな記事をみました。↓

これまでブラックホールだと思われていたものは「ブラックホールのように見えるが実は異なる存在」である可能性 (msn.com)

Gigazine　記事

この記事は、ブラックホールのように観測されていた物質が実はブラックホールのように見えるだけの別の物質かもしれない、というよくわからない話です。
私はSFは好きなんですが、そんなに詳しい知識がありません。そこで、疑問に思ったのですが。

そもそも『ブラックホール』って何？

Wikipediaでは↓

ブラックホール（英語: black hole）は、宇宙空間に存在する天体のうち、極めて高密度で、強い重力のために物質だけでなく光さえ脱出することができない天体である。

Wikipedia

という事らしいです。
しかし、ここで、さらに疑問が浮かびました。

・天体である？という事はブラックホールは物質であるという事？

・光りさえも抜け出せないってどういう意味？意味がわからない。

そこで、今話題のchatGPTへの質問やネット上の知識を総合して、自分なりに調べた結果をメモしておきます。個人で調べた情報ですので間違いや勘違いもあるかもしれません。
あくまで私自身の創作に活かすためのメモとして書きます。
興味を持った方はご自分で正確な情報を確認して下さい。

ブラックホールのできる過程

まず、ブラックホールが何故できるのか、調べました。その結果、ブラックホールは元々、大きな質量を持った恒星で、恒星は段階を経ながら核融合反応によって膨張と収縮をくり返し、最後にはその核融合反応が終わって重力崩壊を起こし、ｓｆ作品でもよく聞くところの『シュヴァルツシルト半径』を越えて収縮します。この半径を超えると、恒星は自分の重力に耐えられなくなり、永遠に内側へと収縮してゆき、ブラックホールになるようです。
以下、その過程で起こる事をいくつか補足で説明します。

ブラックホールにかかせない！？『鉄の原子核』

恒星は段階を経ながら核融合反応によって膨張と収縮をくり返しているそうです。そして、最後には内部で核融合を起こしていた反応が『鉄の原子核』を作り出します。
まさに、この『鉄の原子核』こそが重要で、全く知らなかったけど、核融合反応を引き起こすには、不安定な性質を持った原子核ペアが必要らしく、その原子核の作用によって核融合反応を起こすようです。
しかし、この『鉄の原子核』は、最も安定的な原子核の構造をしているらしく、この状態になると恒星の核融合反応が止まります。
つまりこの瞬間、恒星内部での核融合反応がなくなり、恒星の膨張も止まってしまうのです！

そして、核融合反応によって外部に放出していたエネルギーにより膨張し、内部の重力と均衡がとれていた恒星は、その際、膨張をする力を失って、自身の重力に負けて次第に収縮を始めるそうです。これが重力崩壊です。

その時、質量が比較的小さい恒星の場合はただ爆発するだけみたいですが、質量がかなり大きい恒星だった場合、その収縮は止まらず、『シュヴァルツシルト半径』を超える事になります。この地点を超えると恒星はブラックホールになり、あらゆる物質、そして光さえも抜け出す事ができなくなります。
※この辺がよくわからなかったのですが、条件を満たし、収縮を食い止める膨張方法がまだ残っている星は『シュヴァルツシルト半径』を越えてもギリギリブラックホールにはならないらしいです。難しい。

まとめ

以上のようにインターネット情報だけでブラックホールについて調べてみましたが、最後に最初自分が持った疑問に答えてみたいと思います。

・結局、ブラックホールは物質なの？