ほぼすべての銀河の中心には、太陽の質量の数十億倍とは言わないまでも、数百万倍の超大質量ブラック ホールがあります。新しい論文が正しければ、それらの巨大なブラック ホールのいくつかの周りには、多くの小さなブラック ホールがあり、相互作用して合体しています。
Nature で報告されているように、超大質量ブラック ホールの周囲の環境は、GW190521 のような恒星サイズのブラック ホールの衝突に適している可能性があります。この特定のイベントは、2 つのブラック ホールが非円軌道 (幾何学的に偏心) で互いに周回していることを示したため、研究に特有のものでした。これは前例のないものです。
合併はまた、これまでで最も重く、潜在的に軽い相手との最初の合併であり、興奮と不確実性の全体的な混乱を引き起こしました.国際チームは、超大質量ブラック ホールがこれらの合体の可能性を高めるために重要である可能性があると主張しています。
「これらの環境では、ブラックホールの典型的な速度と密度が非常に高いため、ビリヤードの巨大なゲームのように小さなブラックホールが跳ね返り、広い円形の連星は存在できません」と共著者のオックスフォード大学のベンス・コクシス教授は述べています。声明。
しかし、超大質量ブラックホールだけでは不十分です。これらのブラック ホールの異常な合併を促進する上で、他に 2 人の主要なプレーヤーがいます。特に、それらは初めての合併ではなく、繰り返された合併である可能性があると考えているためです。
「新しい研究は、ガス円盤が小さなブラック ホールを捉える上で重要な役割を果たしていることを示しています。ブラック ホールは、時間の経過とともに中心に近づき、互いに接近します。これは、それらが出会ってペアを形成することを意味するだけでなく、そのようなペアが別の 3 番目のブラック ホールと相互作用し、3 つのブラック ホールが飛び交う混沌としたタンゴにつながる可能性があることも示しています」と、共著者である東北大学の田川弘道氏は付け加えました。
ガスとは別に、他の重要なプロパティはジオメトリでした。チームは最初は衝突を 3 次元で考えていましたが、相互作用の 1 つの平面に縮小すると、GW190521 などのイベントが発生する可能性がはるかに高いことがわかりました。
「しかしその後、ブラック ホールの相互作用が 2 次元環境に近い平らな円盤で発生した場合にどうなるかを考え始めました。驚くべきことに、この極限ではエキセントリックな合体を形成する確率が 100 倍も増加し、そのような円盤内のすべてのブラック ホールの合体の約半分がエキセントリックである可能性があることを発見しました。」コペンハーゲン大学ボーア研究所の説明
「そして、その発見は 2019 年の観測と信じられないほどよく一致しています。これは全体として、このソースの別の壮観な特性が、超巨大な黒を取り囲む平らなガス ディスクで作成された場合、再びそれほど奇妙ではないという方向を示しています。銀河核の穴です。」
ブラック ホールは、独自の宇宙ビリヤード ゲームを行っているようです。このようなイベントがさらに発見されれば、重力波や恒星サイズのブラック ホールだけでなく、超大質量ブラック ホール周辺の極限環境についても理解できるようになります。
「しかし、私たちの宇宙のどこで、どのようにしてそのようなブラックホールが形成され、合体するのでしょうか?近くの星が崩壊して両方ともブラック ホールになるときに起こるのでしょうか。これらは、重力波天体物理学の新時代における重要な問題の一部です」と Samsing は述べています。
