第14 回「ブラックホール」のはなし／前編

映画「インターステラー」のブラックホール描写が本格的すぎた！

SF映画や映像作品といえば何を思い浮かべますか？　最近ではこの連載でも紹介したNetflix版「三体」や、今年公開された「デューン 砂の惑星 PART2」などがありますし、これまで多くのSF作品が注目されてきました。　
さまざまな作品がある中で、私のイチオシはクリストファー・ノーラン監督の「インターステラー」です。

私がインターステラーが好きな理由は、ブラックホールの描写が素晴らしいことです。作品中で表現されたブラックホールは徹底的に検証がなされたものであり、後に科学論文まで発表されるほどのクオリティでした。私自身、ブラックホールを初めて観測したX線天文学の業界で研究をしていたからこそ、科学的な”確からしさ”を突き詰めたこの作品に魅力を感じてしまうのかもしれません。

今回と次回はブラックホールについて紹介していきますが、今回は前編としてこの映画作品の中で表現されているブラックホールの描写の正確さを研究者目線を交えて紹介していこうと思います。

「インターステラー」は、地球環境が壊滅的な状況になったため人類生存のために宇宙を開拓し、移住可能な星を探していくストーリーで、さまざまな宇宙描写が散りばめられています。惑星探査をしていく中で、重要な役割を担うのがブラックホールです。

ブラックホールはその重力の強さから、物質だけでなく光をも吸い込む天体として多くの人に知られています。その性質がゆえに、ブラックホールそのものの姿は捉えることができないのですが、その周囲の環境は解明されつつあります。重力に吸い込まれる星や、ブラックホールにギリギリ吸い込まれない“光のねじれ”などから、その姿がようやく少しづつわかり始めているのが現状です。

そんなブラックホールが重要な役割を果たす「インターステラー」が公開された2014年当時、私は宇宙物理学の研究をすることに心を惹かれているものの、まだ何も知らない大学生でした。

ただ宇宙が好きというピュアな状態でこの映画を観たわけですが、すごく面白くて、初めて映画館に2回足を運ぶくらいハマりました。運営しているPodcast「佐々木亮の宇宙ばなし」でも、たくさんのリスナーの方からこの作品に関する感想や質問をいただきます。宇宙好きはやはりこの映画が好きみたいです。
今、ここまで読んでいるあなたも、私たちと同じなのではないでしょうか？

その後宇宙の研究をし始めてから、作品の面白さの感じ方がどんどん変わっていきました。その理由は「インターステラー」のブラックホール描写が「科学的すぎた」からです。
「インターステラー」を観た人がまず思うのは「ブラックホールってこんな形してるの？」だと思います。下の画像が映画のために作成されたものですが、僕も最初はそう思いました。
これ、現在では実際の理論上でもこういう構造になっているということが分かっています。しかもこれは映画公開から後の研究で証明されているんです。

なぜ、本格的科学論文よりも早く、正確な宇宙描写が可能になったのでしょうか？ それは、映画の監修者を務め、エグゼクティブプロデューサーとしても名を連ねるキップ・ソーン博士の存在があったからでしょう。
映像制作チームは、理論的に分かっているブラックホールの情報を元に、ブラックホールの重力によって曲がる光の軌道や、強い重力の影響で光学レンズのように遠くの宇宙までズームして見える現象などを再現したCGモデルを作成しました。

そして、実際にブラックホールの近くまで行って撮影したらこう見えるだろうという高い精度の映像の再現に成功します。科学的な事実を元に、ブラックホールまでリアルに描くあたりに、クリストファー・ノーラン監督らしさを感じます。
驚くのは、キップ・ソーン博士らはこの取り組みを「Gravitational Lensing by Spinning Black Holes in Astrophysics, and in the Movie Interstellar」（映画『インターステラー』における天体物理学と回転するブラックホールによる重力レンズ効果）という論文にまとめて発表しているということ。