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ブラックホールの衝突・合体確認浮かぶ新しい謎| ナショナルジオ| NIKKEI STYLE

ナショナルジオグラフィック日本版
すぐ衝突しようとする一対のブラックホールの想像図(ILLUSTRATION BY MARK MYERS、ARC CENTRE OF EXCELLENCE FOR GRAVITATIONAL WAVE DISCOVERY(OZGRAV))

今から70億年前に2つの巨大なブラックホールがお互いの周りを周り、最終的に衝突して合体した。 この激しい衝突して施工の歪みが波となって、宇宙に広がっていった。 重力波である。

2019年5月21日未明離れで発生した重力波が地球に到達して、米国の「LIGO」とイタリアの「Virgo」という二つの重力波観測所で逮捕された。天文学者たちがその信号を分析した結果、これまで発見された中で最大の衝突と理論上ありえないブラックホールの手がかりを得ることができた。

“GW190521」と命名されたこの重力波は、莫大な量の衝突によって発生した。研究の推定によると、それぞれの太陽の66倍と85倍の質量を持つ2つのブラックホールがお互いの周りを回転した後、合体太陽の142倍の質量のブラックホールを新たに形成した。

20年9月2日付けで科学ジャーナル」フィジカルレビューレターズ」に発表された論文によると、今回の重合体は、重力波を契機に発見された事件で、これまで最大規模のものである。 合体するブラックホールは、瞬く間に太陽を構成する原子に含まれている全エネルギーの約8倍のエネルギーを重力波の形で放出した。 このエネルギー量は、毎秒1000兆個以上の原爆を138億年(つまり宇宙の年齢に劣ら時間)爆発させるのとほぼ同じである。

「多分私達はこの宇宙で知ってのなかで最大の爆発だ」と、米カリフォルニア工科大学の天文学者マシューグラハム氏は言う。 氏は、LIGOとVirgoチームのメンバーではない。

今回発見されたブラックホール重合体は、いくつかの点で、科学者たちを興奮させている。 一つは、合体からなるブラックホールが、私たちがまだ観測することができていなかった謎の穴を埋める存在だったこと。 太陽質量の数十倍の “星の質量ブラックホール」と太陽質量の数百万〜数十億倍の「超大質量ブラックホール」は、これまでの観測で発見したが、太陽質量の100〜10万倍の「中間質量ブラックホール」は発見されなかった今回合体で作ったブラックホールの質量は太陽質量の約142倍で初めて発見された中間質量ブラックホールとなった。

「今決着がつきました。中間質量ブラックホールは実在しています」とLIGOチームに所属している米国のノースウェスタン大学の物理学者クリストファーベリー氏は言う。

しかし、ベリー氏などが、より強い関心を見せているのは、衝突によって生じた新たなブラックホールではなく、最初の2つのブラックホールのうち大きい方、すなわち太陽質量の約85倍のブラックホールである。

「衝撃的です。この質量のブラックホール理論は存在しないものとされているからです」とバリー氏。

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Omori Yoshiaki

ミュージックホリック。フードエバンジェリスト。学生。認定エクスプローラー。受賞歴のあるウェブエキスパート。」

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