マージのブラックホールのペアの最初の直接的な検出と考えられているもので、天文学者は、これらのオブジェクトがどのように形成され進化するかについての理解をテストできる宇宙の大変動を観察しました。
Journal Natureに掲載されたこの発見は、バイナリブラックホールの神秘的な起源の新しい手がかりを提供します。
「このイベントは、単一の大規模な星が爆発したときに生まれた一対のブラックホールの結果であると信じています」と、ノースウェスタン大学の物理学と天文学の教授である著者ヴィッキー・カロゲラは述べました。
超新星として知られる恒星の爆発は、銀河から数億の光年間で何億年も前に発生していたでしょう。
「超新星から生じた2つのブラックホールは非常に近い軌道にあっただろう」とカロゲラは言った。 「時間が経つにつれて、彼らはエネルギーを放射し、角の勢いを失い、軌道を崩壊させ、ブラックホールを内側に螺旋状にさせました。」
最終的な突進は、ほんの一秒で起こり、重力波のバーストを解き放ちました。これは、アインシュタインの一般相対性理論によって予測される時空のリプルです。
これらの重力波は、宇宙を横切って移動し、最終的には米国にある巨大なレーザー干渉計のペアであるリゴに到達しました。 Ligoは、これらの波紋を時空で検出するように設計されています。
2019年5月21日、Ligoは、マージするブラックホールのペアの予測署名と一致する重力波信号を検出しました。
GW190521と呼ばれるこのイベントは、Ligoがこれまでに観察した最も大規模なバイナリブラックホールの合併でした。主要なブラックホールには、太陽の約85倍の質量があり、セカンダリブラックホールの質量は太陽の約66倍でした。
「これらのブラックホールの質量は特に興味深い」とカロゲラは言った。 「これらはどちらも、これまでに観察した典型的な星質質量のブラックホールよりも大きい。」
これは、GW190521が他のほとんどのバイナリブラックホールとは異なるメカニズムによって形成された可能性があることを示唆しています。
「これらの2つのブラックホールが大規模なバイナリスターシステムから形成された可能性があります」とカロゲラは言いました。 「このようなシステムでは、2つの星は質量を交換し、最終的には1つのブラックホールを形成します。このブラックホールは、別のブラックホールとマージして、私たちが観察したバイナリブラックホールを形成する可能性があります。」
GW190521の発見は、ブラックホールと重力波の研究における大きなマイルストーンです。これらのオブジェクトの形成と進化に関する新しい洞察を提供し、私たちの手の届かないところにある暴力的な宇宙を食欲をそそる垣間見ることができます。
