天文学者が第3のブラックホール衝突を検出

天文学者のひとりが3回目の重力波を検出したと発表しました。その結果、科学者たちはブラックホールの形成方法について新しい解釈が生まれそうです。

重力波は光速で移動する時空の波紋です。信じられないほどの力を生成するブラックホールが衝突時に放出されます。ブラックホールは、物理学者アルベール・アインシュタインの相対性理論によって長い間予測されていました。天文学者により、最初に直接観察されたのは2015年9月で、その後観測は続きます。しかし、その重力波は離れており30億光年先の遠い彼方です。

研究はアインシュタインの理論を再びテストに当てはめるものです。例えば、研究者らはガラスのような物理的媒体中の光波がその波長に応じて異なる速度で移動するときに生じる、「分散」と呼ばれる効果を探した。これはプリズムが虹を作り出す方法です。アインシュタインの相対性理論は、重力波が起源から地球に伝播する際に発生する分散を禁止しています。

この新しい重力波検出は、ブラックホールのスピンについての洞察になります。2つのブラックホールが互いに軌道を描くように、それらの個々の軸も回転しています。しかし、どの方向に回りますか検討できないのです。それは科学者がこの最新の発見で答えのヒントを得た疑問であり、これらのブラックホールの1つが非整列であるかもしれないことを発見した。言い換えれば、パートナーのブラックホールを周回していたのとは異なる方向に軸を回していました。バイナリブラックホールがどのように回転するかを理解することは、科学者がそれらの形成方法を決定するのに役立ちます。

現在、バイナリブラックホールの形成に関する2つの主要な理論があります。第1は、一対の星が爆発するときに一対のブラックホールが形成されることです。 その結果、ブラックホールは元の星のスピンを維持し続ける。 別の理論では、ブラックホールは別々に形成されていますが、星の群れと一緒に重心を中心として軌道運動をします。 これは非整列のスピン観測に基づいて確認されたように思われる理論です。

ブラックホールが整列していないという証拠があるのは今回が初めてで、密度の高い恒星群ではバイナリブラックホールが形成されるかもしれないという小さなヒントを与えてくれる。天文学的な出来事の中で、中性子星の衝突など、天文観測が注目を集めるにつれ、何が先に進むのか考えるのは面白いことです。