これまでの宇宙研究では、連星系の形成とその合体後にブラックホールがどのように形成されるかについてかなり確実に解明されてきました。しかし、新しい発見により、一般的な理論がすべてひっくり返され、新しい考え方が強制されます。
ブラックホール：GW190521は謎を提起する
ブラックホールは1つまたは2つだけではなく、互いに合体したペアも発見されています。これは、それらのうちの 2 つが互いに近接して軌道を周回し、互いに引き付け合うときに発生します。以前は、2 つの大質量星が死亡し、すでに連星系を形成していたはずです。そのため、結果として生じたブラック ホールが互いに接近している可能性があります。
しかし、新しい研究によれば、これまでの理解を「覆す」発見が時折あります。 GW190521 と呼ばれる合併は、特に頭痛の種を引き起こしました。イベントから受信した信号は既存のモデルに適合しませんでした。それらはまた、それぞれ太陽の約 50 倍と 80 倍の大きさを持つ 2 つのかなり巨大なブラックホールでもありました。
通常、超新星爆発の後に形成されるブラックホールの質量は太陽の「わずか」15倍です。 GW190521 の巨大なサイズは、それぞれが以前の合併の結果であることを示唆しています。しかしそのため、それらが共通の連星系の一部として相互に周回することは実際には不可能になります。
ところで、ブラック ホールは、その不在によって「光る」ことがあります。いずれにせよ、研究者たちは、まったく異なるものを発見したという発見に困惑しています。
ブラックホールとの偶然の遭遇
説明を見つけるために、専門家はさまざまなアプローチをモデル化し、それらを GW190521 から得られた信号と比較しました。この結果、最も可能性が高いと考えられる説明が得られました。つまり、2 つの大きなブラック ホールが、無限に広がる宇宙の中で偶然にお互いを通り過ぎたということです。
その結果、彼らは互いに惹かれ合い、最終的には衝突しました。最初はこれは非常に可能性が低いように聞こえるかもしれません。しかし、両方の標本は過去の合体によって出現した可能性が高いため、これは死につつある大質量星が高密度で存在する宇宙の一角で起こった可能性があります。
出典: 「2 つの非回転ブラック ホールを動的に捉えた GW190521」 (Nature Astronomy、2022)