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エルゴ球とは?

えるごきゅう

エルゴ球とは、自転するカーブラックホール事象の地平面の外側に存在する特殊な領域で、内部では物体が空間の引きずりにより静止できなくなる場所です。

エルゴ球(ergosphere)とは、自転するブラックホールカーブラックホール)の周囲に現れる特殊な空間領域のことです。「エルゴ」はギリシャ語で「仕事エネルギー」を意味し、この領域からエネルギーを取り出せる可能性に由来します。

カーブラックホールは自転することで周囲の時空をともに引きずります(フレーム・ドラッギング)。エルゴ球はこの引きずりが非常に強くなり、どんなに強力なエンジンを使っても物体がブラックホールの自転方向と逆向きに静止できなくなる境界領域です。事象の地平面(ブラックホールの「表面」)とは異なり、エルゴ球は出入りが可能な領域です。

エルゴ球の重要な性質には以下があります。

  • 物体がこの領域内では必ずブラックホールと同じ方向に引きずられて回転する
  • 事象の地平面よりも外側に存在するため、物質や情報がここから脱出することは原理的に可能
  • ペンローズ過程により、この領域を利用してブラックホールの回転エネルギーを取り出せると理論上予測されている

エルゴ球の存在はブラックホールのジェット噴出や高エネルギー現象の説明にも用いられており、現代の相対性理論・天体物理学において重要な概念です。

使い方・例文

「カーブラックホールのエルゴ球内では、光さえもブラックホールの自転方向に引きずられてしまう」といった文脈で登場します。

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