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2015年5月11日 (月)

21年後に巨大ブラックホールが衝突へ!

天文学者が想像する宇宙で最も激しい衝突現象は、2つの巨大ブラックホールどうしの衝突です。この現象が目撃されたことはまだありませんが、このほど『アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ誌に掲載された論文によると、近いうちに見ることができるかもしれません。

 

論文を執筆した米メリーランド大学の天文学者ティンティン・リュー氏らは、宇宙の端近くで周期的に増減する光が、2つの巨大なブラックホールの存在を知らせていると主張しています。ブラックホールの質量は合わせて恒星100億個分にもなり、お互い非常に近い距離で軌道運動していて、あと20年ほどで衝突するかもしれないと言います。「本当だとしたら驚くべきこと」と、この研究に関与していないニューヨーク大学の理論天文学者アンドリュー・マクファディン氏は言っています。

 

アインシュタインの一般相対性理論によると、ブラックホールどうしが衝突するときには時空のさざ波(重力波)が発生する。物理学者は巨大な重力波検出器を建設していて、こうした装置で重力波をとらえることができれば、アインシュタインの理論の正しさが裏づけられることになります。

 

今回の論文でマクファディン氏を驚かせたのは、近いうちにブラックホールどうしの衝突が起きて、重力波の発生を初めて観測できるかもしれないという部分である。リュー氏らが観測した天体は、PSO J334.2028+01.4075というクエーサーだ。クエーサーは中心部に超巨大ブラックホールを持つ銀河で、非常に小さい領域から強烈な光を発している。この強い光は、ブラックホールに落ち込んでいく膨大な量のガスが渦を巻いて円盤状の構造(降着円盤)を形成する際に、摩擦によって高温になり、発光することによって生じていると言います。

 

クエーサーの明るさはめまぐるしく変化しますが、ふつうは、この変化はランダムです。リュー氏らによると、PSO J334.2028+01.4075の光は周期的に増減していて、542日ごとに明るくなるといいます。リューらが主張する542日という周期が正しいなら、2つのブラックホールは0.02光年しか離れていないことになります。これは、太陽から最も近いケンタウルス座アルファ星までの距離の約200分の1で、宇宙のスケールでは同じ場所にあると言ってよいほどです。この見積もりが正しいなら、2つのブラックホールは約21年後に衝突するというのです。 (ナショナル ジオグラフィック日本版より抜粋)

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