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プロローグ ついにブラックホールが“見えた”！
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世界を熱狂させたブラックホールを巡る二つの大成果／映画の中でリアルに描かれたブラックホール／ブラックホールは“底なしの穴”／多数見つかっていたブラックホールの「候補天体」／ブラックホールは宇宙の中では極めて小さい
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コラム 「ブラックホール」という呼び名はいつ生まれた？
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第１章 ブラックホールとは何なのか
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１ ブラックホール＝脱出不能の球状の空間
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ブラックホールはどんな穴？／ブラックホールは物体を“吸い込む”わけではない／ブラックホールの内部は事実上の“別世界”／ブラックホールの中では、光は外向きに進めない／ブラックホールは物質を飲み込んで大きくなっていく／ブラックホールは重さが２倍になると、半径が２倍になる／ブラックホールはなぜブラック？
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２ ブラックホール＝曲がった空間
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一般相対性理論によってブラックホールの存在が予言された／重い物体のそばほど、空間が大きく曲がっている／空間の曲がりが重力を生み出す／自転しているブラックホール／ブラックホールの自転によって、空間が“引きずられる”
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３ ブラックホールの近くでは時間の流れが遅くなる
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ブラックホールの表面では時間が止まる！／速く動くほど、時間の流れが遅くなる
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コラム 重力は長い間「謎の力」だった
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第２章 ブラックホールとはどんな天体なのか
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１ ブラックホールの種類
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ブラックホールは重さで「三つのタイプ」に分けられる／「恒星質量ブラックホール」は重い恒星が死ぬときに形成される／軽い恒星は死後に白色矮星を残す／重い恒星は死後に中性子星かブラックホールを残す／太陽系サイズの「超大質量ブラックホール」／超大質量ブラックホールはどうやってできたのか？／謎多き「中間質量ブラックホール」／宇宙誕生時に生まれた「原始ブラックホール」も存在？
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２ ブラックホールの周囲の構造
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引き寄せられた物質は「降着円盤」を形作る／降着円盤は摩擦で高温になって明るく輝く／極めて明るく輝く「活動銀河核」／ジェットの長さは数百万光年に達することもある
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コラム 宇宙を支配する「ダークマター」の正体は原始ブラックホール？
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第３章 ブラックホールはどうやって見つかったのか？
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１ はくちょう座Ｘ－１
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宇宙からのＸ線観測で見つかった「はくちょう座Ｘ－１」／太陽の３０倍の重さの恒星を振りまわしていた！
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２ クェーサー
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超遠方の謎の電波源／スペクトルは天体の“指紋”／遠くの天体からやってきた光は波長が伸びる
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３ いて座Ａスター
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我が銀河の中心にも超大質量ブラックホールが存在した
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第４章 “仮想”ブラックホール有人探査
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１ どうやって行く？
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ブラックホールはめちゃくちゃ遠い！／ワームホールを使えば、遠くのブラックホールにすぐに到着できる
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２ 安全にブラックホールを探査する方法
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恒星質量ブラックホールに宇宙船が近づくと破壊される！
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３ 降着円盤をもつブラックホールはどう見える？
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ブラックホールは“そのままの姿”では見えない／降着円盤は左右で見え方が異なる
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４ 周囲に何もないブラックホールはどう見える？
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周回軌道には「限界」がある／近づいていくとブラックホールは見かけ上、巨大化していく／ブラックホールを使って未来へのタイムトラベルを実現するには…／遠くの基地からブラックホールを見ると…／ブラックホールに入るとどうなる？
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コラム 潮汐力が「氷の衛星」で生命を育んでいるかも？
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コラム ワームホールを使えば、過去へのタイムトラベルも可能に！？
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第５章 ブラックホールが発した重力波をとらえよ！
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１ 重力波とその検出方法
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重力波による空間の伸び縮みはごくごくわずか／幻に終わった「共振型重力波検出器」による“初検出”／レーザー光を使った「レーザー干渉計型検出器」が主流に
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２ 重力波の初検出
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重力波が確かに存在する間接的な証拠／予言の約１００年後、ついに重力波がとらえられた！／太陽三つ分の質量が重力波のエネルギーに転化した！
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３ 残された謎
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ＬＩＧＯがとらえたブラックホールは不自然に大きかった／「ファーストスター」が謎のブラックホールの起源？／謎のブラックホールは「原始ブラックホール」？
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４ 重力波観測網の充実
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日本の重力波望遠鏡ＫＡＧＲＡの今後の活躍に期待
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５ 背景重力波の観測
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超大質量ブラックホール連星由来の重力波がとらえられた？
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第６章 ブラックホールの写真を撮影せよ！
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１ 撮影はなぜ難しいか
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狙うは銀河中心の超大質量ブラックホール／大きな望遠鏡ほど“視力”が向上する／地球サイズの仮想的な巨大望遠鏡を構築
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２ ついにとらえられたブラックホール・シャドウ
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イベント・ホライズン・テレスコープの視力は３００万！／ブラックホール本体の大きさは光のリングの２・５分の１／いて座Ａスターの撮影にも成功！／その後も成果を出し続けるイベント・ホライズン・テレスコープ
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最終章 ブラックホールを研究することの意義
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ブラックホールの研究は「宇宙誕生の謎」の解明にもつながる／空間は幻かもしれない
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あとがき
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