2つのブラックホールの異常な合体を発見

科学者たちは、太陽の225倍以上の質量を持つブラックホールの合体を発見した。

2つのブラックホールが合体する様子のイラスト - 写真：SXS

このブラックホールの質量は、太陽の何万倍から何十億倍もの質量があり、銀河の中心に位置する超大質量ブラックホールとは比較にならないが、「これはかなり珍しく興味深い合体だ」とカナダの天文学者たちは語った。

2023年11月23日には、2つのブラックホールの巨大合体による波が地球に衝突し、LIGO-Virgo-KAGRA（重力波を用いてこのような合体現象を観測する専門グループ）によって観測されました。これらのブラックホールは巨大で、質量は太陽の100倍と140倍です。

これまで重力波を使って検出されたこのタイプの合体のほとんどは、太陽の10〜40倍の質量だが、今回のブラックホールは非常に巨大であるため、非常に特別だと、カリフォルニア工科大学の博士研究員でチームメンバーのソフィー・ビニ氏は述べた。

10年前に初めて重力波を検出したチームは、それ以来300件以上の重力波を検出してきました。しかし、今回の重力波はこれまでで最大規模であり、その数倍の規模です。

この合体（GW231123と呼ばれる）からのもう一つの興味深い発見は、一対のブラックホールが非常に高速で回転しているように見えることだ。

ポーツマス大学のチャーリー・ホイ氏は、高速で回転するブラックホールは、アルバート・アインシュタインの一般相対性理論の限界に近いと述べた。そのため、信号のモデル化と解釈が困難だった。これは人類の理論的ツールを進歩させるための素晴らしいケーススタディだ。

銀河の中心には、太陽の質量の何万倍から何十億倍にも及ぶ超大質量ブラックホールが存在します。例えば、天の川銀河にはいて座A*（Sgr A*）と呼ばれる中心ブラックホールがあり、その質量は太陽の約400万倍です。

恒星質量ブラックホールも存在します。その質量は太陽の数倍から数十倍、あるいは数百倍にも及ぶと言われています。これらは、巨大な恒星が燃料を使い果たして壮大な爆発を起こすことで形成されます。この現象は超新星爆発と呼ばれます。

しかし、中間ブラックホールと呼ばれる中間的な位置にあるブラックホールも存在します。これらの中間ブラックホールの発見は、天文学者にとって困難であることが証明されています。今回の新たな合体は、天文学者が恒星質量ブラックホールと超大質量ブラックホールの間の「質量ギャップ」と呼ぶ領域に該当します。

人間と宇宙のつながりを探るのに役立ちます

これら2つのブラックホールが、天文学者がこれまで発見してきたよりもはるかに質量が大きい理由は明らかではありません。1つの説は、2つのブラックホールが合体してできたものだというものです。しかし、これが唯一の説ではありません。

研究者によると、この発見は宇宙論者に新たな方向性を開く可能性がある。この合体は地球から20億光年から130億光年離れた場所で発生したと推定されている。この発見は、天文学者にとって人類と宇宙のつながりを探る上で重要な意味を持つ。

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VNA

出典: https://tuoitre.vn/phat-hien-vu-sap-nhap-bat-thuong-cua-2-ho-den-20250717130118207.htm