私たちが知っている宇宙で最も重い天体であるブラック ホールは、光でさえ逃げることができないほど大きな重力を及ぼします。小さい方の端には、十分に大きな星がそれ自体に崩壊するときに形成される恒星ブラック ホールがあり、大きい方の端には、銀河の中心に超大質量ブラック ホールがあり、その質量は銀河の何十億倍にもなります。太陽。何十億年にもわたって、小さなブラック ホールでさえ、ゆっくりとより多くの物質を引き付けて捕獲することで、成長し、より巨大になる可能性があります。このプロセスは、なぜ若い超大質量ブラック ホールが存在するのかを説明しますが、そのような巨大な天体が初期宇宙にどのようにして形成されたのかは説明しません。しかし、カリフォルニア工科大学 (Caltech) の研究者による新しい発見は、この問題を解決するモデルをテストするのに役立つかもしれません.
ブラック ホールの形成と発達のいくつかのモデルは、非常に初期の星の死から生じる「シード」ブラック ホールの存在に依存しています。その後、時間の経過とともにどんどん成長していきます。
より良いアイデアを思いつくために、Reisswig は、理論天体物理学の助教授である Christian Ott と協力して、別のモデルに取り組みました。ブラック ホールはその寿命の間、ゆっくりと冷却され、熱を放射します。初期の宇宙のどこかで、超大質量星が (比較的) 短期間しか存在しなかったと考えられています。これらの星が崩壊すると、球形を維持し、急速な回転のために平らになる可能性がありますが、通常の星とは異なり、非常に大きいため、主に自身の光子放射によって重力に対して安定しています。基本的に、その巨大な温度によって生成された光子の外向きの流れは、星自体の重力を相殺します.
しかし、これらの星がますます密度が高くなるにつれて、興味深い効果が現れます。十分に高い温度では、電子が反粒子である陽電子と対になります。電子と陽電子のペアが生成されると、圧力が失われ、崩壊がさらに加速されます。最終的には、周回するフラグメントのペアが非常に高密度になり、各クランプでブラック ホールが形成される可能性があります。その後、ブラック ホールのペアは、合体して 1 つの大きなブラック ホールになる前に、互いに渦巻く可能性があります。
Reisswig 氏と彼の同僚は、スーパーコンピューターを使用して理論をテストしたところ、上のビデオでわかるように、結果は完全に一致しました。もし本当なら、この発見は宇宙論に大きな影響を与える可能性があります.
調査結果は Physical Review Letters に掲載されました . Christian Reisswig のホームページで、さらに興味深い情報とリソースを見つけることができます。
科学的参考文献：「超大質量星崩壊における宇宙論的超大質量ブラックホール連星の形成と合体」。カリフォルニア工科大学の共著者には、Ernazar Abdikamalov、Roland Haas、Philipp Mösta が含まれます。
