国際的な LIGO-Virgo-KAGRA コラボレーションは、時空の構造に重力波、つまり小さな振動を放出する、なんと 35 もの新しいイベントの観測を発表しました。これらの重力波イベントは宇宙衝突によって引き起こされ、そのうち 32 件は 2 つのブラック ホールが互いに衝突する可能性があります。さらに 2 つのイベントには、よりまれなブラック ホールと中性子星の衝突が関係している可能性が高く、最後の 1 つのイベントでは、正確にどのような種類のコンパクトな天体が関与したかについて、科学者は確信が持てません。
これは、2019 年 11 月から 2020 年 3 月の間にスイッチを入れて宇宙を研究した LIGO および Virgo 重力波観測所の 3 回目の観測の後半です。 3冊のコンパニオンペーパー付き。これにより、これまでに検出された重力波の総数は 90 になりました。
これらの 35 の新しいイベントは、これまでに検出された重力波の質量範囲全体をカバーしています。つまり、あらゆる形状とサイズのブラック ホールの衝突が観測されています。太陽よりわずかに重い中性子星 (ただし、町ほどの大きさの球体に圧縮されている) から、太陽の 100 倍以上の重さのブラック ホールまで。
「ブラックホールと中性子星の素晴らしい多様性を認識し始めたのは、つい最近のことです。私たちの最新の結果は、それらがさまざまなサイズと組み合わせで存在することを証明しています」と、LIGO Scientific Collaboration のメンバーである Christopher Berry 氏は声明で述べています。私たちは、宇宙の構成要素である星がどのように進化するかという謎の解明に近づいています。」
特異な出来事の中には、大質量ブラック ホール (太陽質量の 33 倍) と非常に質量の小さい中性子星 (太陽質量の約 1.17 倍) が関与したものがあります。これは、重力波観測所または従来の (電磁) 望遠鏡のいずれかを使用して、これまでに観測された中で最も質量の低い中性子星の 1 つです。
不確かな合体イベントの 1 つは、太陽の 24 倍の質量のブラック ホールと、太陽質量の 2.8 倍のはるかに軽いブラック ホールの間で発生すると考えられています。しかし、研究者たちは、軽いブラック ホールの方がこのプロファイルにより適していると考えていますが、非常に重い中性子星を除外することはできませんでした。これは、コラボレーションによって記録された以前の不可解なイベントに似ています。
「新しい観測を行うたびに、新しい発見と驚きがもたらされます。 3 回目の観測では、重力波の検出が日常的なものになっていることがわかりましたが、それでも検出するたびに刺激的だと思います!" メルボルン大学の OzGrav のポスドク研究員である Hannah Middleton は声明で述べています。
「今後の観測では、もっと異常な出来事が見つかるはずです。重力波天文学者は楽しみにしています。」
2 つの LIGO 天文台 (米国にある) と Virgo (イタリアにある) は現在オフになっており、4 回目の観測に備えていくつかのアップグレードが行われています。このトリオには日本の KAGRA 天文台が加わり、4 つすべてが 2022 年後半にオンラインになる予定です。
NASA アインシュタイン ポスドク研究員であり、共同研究のメンバーであるマヤ フィッシュバッハは、次のように述べています。 「私たちのアップグレードされた検出器は、数十億年前の信号とさらに遠くで合体したブラックホールや中性子星など、より静かな信号を捉えることができます。他に何があるかを発見するのが待ちきれません。」
