初の重力波観測、100億年以上前の「2つの巨大恒星」の成れの果てだった


Black hole merger and gravitational waves
 
今年の2月12日に世界で初めて観測された「重力波」。6月には2度目の重力波が観測されるなど、いよいよ重力波天文学の本格的な始動を感じさせるニュースがいくつも飛び込んできました。そして今回、1回目に検出されたの重力波を生み出した2つのブラックホールは、100億年以上前に誕生した2つの巨大恒星のなれの果てだったという研究がNatureに報告されています。
 
2月に観測された1回目の重力波は、太陽質量の29倍と36倍のブラックホールがお互いの周りをスピンし、最終的に合体したことで発生したと予想されていました。そしてワルシャワ大学のBelczynski氏とそのチームは、1回目の重力波の検出「GW150914」を元に、2つの恒星がどのようにしてブラックホールになったのかをシミュレーションしました。
 
その結果、ビッグバンから20億年後、現在から120億年以上前に誕生した2つの星が、このブラックホールを生み出したことがわかりました。この太陽質量の40倍〜100倍の2つの星は、まず大きな星がブラックホールとなり、最終的に2つの巨大ブラックホールが形成されます。そしてこの2つのブラックホールは衝突にいたるまで、100億年以上も共存関係を続けたのでした。
 
さらに研究チームは、32.6億光年の距離の立方空間において毎年218のブラックホールの衝突(とそれに伴う重力波の発生)が存在するはずだと計算しています。そして、より重力波の検出能力が上がれば年間で1,000以上のブラックホールの合体が検知できるだろうと予測しています。
 
今後は米国のLIGOだけでなく、日本の重力波望遠鏡「KAGURA」や欧州でも重力波の検知や研究が進みます。宇宙の誕生の謎を解き明かすことが期待される重力波の研究は、今後私達に何を教えてくれるのでしょうか。
 
Image Credit: Ramon Andrade 3DCiencia/Science Photo Library
■LIGO black hole pair may be stars that lived and died together

LIGO black hole pair may be stars that lived and died together
We’ve now seen enough gravitation waves to start wondering about the formation of the binary black holes that cause the signals when they spiral in and collide

■Black holes that created gravitational wave signals were a pair of ‘monster’ stars – and up to 60 more could be found next year
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3654582/Black-holes-created-gravitational-wave-signals-pair-ancient-suns-60-year.html

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