アインシュタインが1915年に一般相対性理論を発表した直後に、物理学者はブラックホールの存在について推測し始めました。何も（光さえも）逃げることができない時空のこれらの領域は、最も大規模な星のライフサイクルの終わりに自然に発生するものです。ブラックホールは一般的に貪欲な食物であると考えられていますが、物理学者の中には、自分の惑星系もサポートできるのではないかと考える人もいます。
この問題に取り組むために、現在ブルドー大学にいるアメリカの物理学者であるショーンレイモンド博士は、ブラックホールが中心にある架空の惑星系を作成しました。一連の重力計算に基づいて、ブラックホールは9つの太陽をその周りの安定した軌道に保つことができ、居住可能なゾーン内の550の惑星をサポートできると判断しました。
彼はこの架空のシステムを「ブラックホールアルティメットソーラーシステム」と名付けました。これは、太陽の100万倍の大きさの回転しないブラックホールで構成されています。それは、射手座A *の質量のおよそ4分の1です。これは、天の川銀河（太陽の質量430万を含む）の中心にある超大質量ブラックホール（SMBH）です。
レイモンドが示すように、このブラックホールをシステムの中心に配置することの直接的な利点の1つは、多数の太陽をサポートできることです。彼のシステムのために、レイモンドは9を選択しました。彼は、中央のブラックホールの純粋な重力の影響のおかげで、さらに多くのものが維持できることを示していると考えました。彼が彼のウェブサイトで書いたように：
「ブラックホールの大きさを考えると、1つのリングで最大75太陽を保持できます。しかし、これは居住可能ゾーンをかなり外側に移動し、システムがあまりにも広がってほしくありません。それで、リングで9太陽を使用します。これにより、すべてを3倍に移動します。リングを0.5 AU、最も内側の安定した円軌道（約0.02 AU）の外側、ただし居住可能ゾーン（約2.7〜5.4 AU）。」
システムの中心にブラックホールを設けることのもう1つの大きな利点は、「丘の半径」として知られているもの（別名：ヒル球またはロシュ球）が縮小することです。これは本質的に、惑星の周りの領域であり、その重力は、それが軌道を回る星の重力よりも支配的であり、したがって、衛星を引き付けることができます。レイモンドによると、惑星の丘の半径は、太陽の周りの100万の太陽のブラックホールの周りの100分の1になります。
これは、太陽の代わりにブラックホールを周回した場合、特定の空間領域が100倍以上の惑星に安定して収まることを意味します。彼が説明したように：
「ブラックホールの重力は非常に強いため、惑星同士が非常に接近している可能性があります。惑星が小さなおもちゃのホットホイール車である場合、ほとんどの惑星システムは通常の高速道路のように配置されます（補足：ホットホイールが大好きです）。各車は独自の車線にとどまりますが、車間の距離よりもはるかに小さいです。ブラックホールの周りでは、惑星系をホットホイールサイズのトラックまで縮小できます。ホットホイール車（私たちの惑星）はまったく変化しませんが、互いに接近している間は安定した状態を保つことができます。触れない（安定しない）ので、距離が近いだけです。」
これにより、多くの惑星をシステムの居住可能ゾーンに配置できます。地球の丘の半径に基づいて、レイモンドは、約6つの地球質量の惑星が私たちの太陽の周りの同じゾーン内の安定した軌道に収まると推定しています。これは、地球と質量の惑星が互いに約0.1 AU間隔で配置され、安定した軌道を維持できるという事実に基づいています。
太陽の居住可能ゾーンは、金星と火星の間の距離にそれぞれほぼ対応しているとすると（それぞれ0.3 AUと0.5 AU離れています）、つまり、0.8 AUの作業スペースがあります。ただし、100万個の太陽質量を持つブラックホールの周りでは、最も近い隣接する惑星はちょうど1/1000になる可能性があります。番目 （0.001）AU離れていても、軌道は安定しています。
計算すると、これは、およそ550の地球がブラックホールとその9つの太陽を周回する同じ領域に収まることを意味します。このシナリオ全体には1つのマイナーな欠点があります。それは、ブラックホールが現在の質量のままでなければならないことです。それがさらに大きくなると、550の惑星の丘の半径がますます縮小します。
丘の半径が地球の質量の惑星のいずれかと同じサイズになるまで下がると、ブラックホールはそれらを引き裂き始めます。しかし、太陽の質量が100万個のブラックホールは、惑星の大規模なシステムを快適にサポートできます。 「100万太陽のブラックホールがあれば、地球の丘の半径（現在の軌道上）はすでに限界に達しており、地球の実際の半径の2倍を少し上回ります」と彼は言います。
最後に、レイモンドは、そのようなシステムで生活することの影響を検討します。 1つは、システムの居住可能ゾーン内の惑星の1年は、軌道周期がはるかに速いため、はるかに短くなります。基本的に、ハビタブルゾーンの内側の端にある惑星の場合はおよそ1.6日、ハビタブルゾーンの外側の端にある惑星の場合は4.6日続きます。
さらに、システム内の惑星の表面では、空ははるかに混雑します！非常に多くの惑星が接近して周回しているため、それらは互いに非常に接近して通過します。それは本質的に、個々の地球の表面から、人々が私たちがいくつかの日に月を見るのと同じくらい明確に近くの地球を見ることができることを意味します。レイモンドが説明したように：
「最も近いアプローチ（結合）では、惑星間の距離は地球と月の距離の約2倍です。これらの惑星はすべて地球サイズで、月の約4倍です。これは、連動して、各惑星の最も近い隣人が空の満月の約2倍のサイズで表示されることを意味しますそして、2つの最近傍、内側と外側があります。さらに、次の最も近い隣人は2倍の距離にあるので、連動して満月の大きさのままです。そして、結合中に満月の半分以上のサイズになるさらに4つの惑星。」
また、結合は軌道ごとにほぼ1回発生することを示しています。つまり、数日ごとに、空を横切る巨大な物体が不足することはありません。そしてもちろん、太陽も存在します。若いルーク・スカイウォーカーが砂漠に沈む2つの太陽を見ているスター・ウォーズのシーンを思い出してください。まあ、それは少しクールなことを除いて、それと少し似ています！
レイモンドの計算によると、9つの太陽は3時間ごとにブラックホールの周りを周回します。 20分ごとに、これらの太陽の1つがブラックホールの背後を通過し、わずか49秒で通過しました。この時点で、重力レンズ効果が発生し、ブラックホールが太陽の光を惑星に向けて集まり、太陽の見かけの形を歪めます。
これがどのように見えるかを説明するために、彼は@GregroxMun（Kerbalおよび他のプログラム用のスペースグラフィックスを開発する惑星エンジン）がSpace Engineを使用して作成したアニメーション（上記）を提供しています。
そのようなシステムが自然界で発生することは決してないかもしれませんが、そのようなシステムが物理的に可能であることを知ることは興味深いです。そして、誰が知っていますか？おそらく、1つのシステムから星や惑星を牽引し、それらをブラックホールの周りの軌道に配置する能力を備えた十分に進歩した種が、この究極の太陽系を作ることができるでしょう。 SETIの研究者が警戒すべき何か、おそらく？
この架空の演習は、「ブラックホールと惑星」というタイトルの、レイモンドによる2部構成のシリーズの第2回です。最初の記事「ブラックホールソーラーシステム」では、レイモンドは、私たちのシステムがブラックホールと太陽のバイナリの周りを周回する場合の状況を検討しました。彼が指摘したように、地球と他の太陽惑星への影響は控えめに言っても興味深いでしょう！
レイモンドはまた、ミリオンアースソーラーシステムを提案することにより、アルティメットソーラーシステムを拡張しました。それらすべてを彼のウェブサイト、PlanetPlanet.netでチェックしてください。
