ブラックホールの重力波
ブラックホールが合体する時に出る強力な重力波、これだけではないブラックホールが出す重力波を検出する方法、その理論というのが整理されてきたので、こちらの研究を紹介していきたいと思います。
具体的には、ブラックホール同士がすごいスピードですれ違う時にどんな重力波が出るのか、 ノーベル賞を受賞した重力波の研究の未来に関するお話をしていきます。ぜひ最後までお付き合いください。
改めまして始まりました、佐々木亮の宇宙話。このチャンネルでは1日10分宇宙時間をテーマに、天文学で博士号を取得した専門家の亮が毎日最新の宇宙トピックをお届けしております。
ということで、今日でエピソードが1684話目を迎えてますね。 基本的には1話完結でお話ししているので、気になるトピック気になるタイトルからぜひ聞いていただけたら嬉しいです。
本日は2025年の5月の22日ということで、 木曜日ですね。今日の夜はいい感じに欠けてきた月が綺麗に見えてくるタイミングかなと思います。
2日前の20日が半月だったので、そこから2日分こう欠けているって感じですね。 次の新月が
5月の27日ということであと6日あるので、 5日かな?ということで、まあそれぐらいで消えていくというようなものだと思ってくれればいいかなと思いますね。
綺麗な月の画像出てきたらじゃんじゃん、あの写真とかあげてくれたらリポストとかしていくんで、Xの方で一緒に楽しんでいきましょう。
はい、ということでじゃあ早速本題に行きます。 今回お話しするのは高速ですれ違うブラックホール。
このブラックホールが出す重力波、一体どんな感じなのか、そちらに関するお話をしていきたいと思います。
重力波って何やねんっていうところからだと思うんですよ。 実際ね、こうなんか星が出す光とかはなんとなくピンとくると思うんですよ。
光とかはピンとくるけど、重力波って まあ目に見えないものなのでなかなか実感することはできない。
だけど確かにその波っていうのは僕たちの周りにうようよいるみたいな、そんな気持ち悪い存在なんですね。
で、アインシュタインがその存在を予言したのが1900年代前半のことです。
で、そこから実際に観測できるようになったのが2015年というとこで、約100年の時を経てようやく観測技術が整ってきて、重力波と呼ばれるものが検出できるようになった。
で、重力波って何かっていうと、そのめっちゃなんか重さを持っているものが僕たちの目には見えないその空間っていうのを歪めていると。
なので僕たちも実はその少し体の重さは軽いですが、空間を歪めるだけの能力は持っている。
重さを持っているからね。太っている人の方が重力としては軸を歪めやすいみたいなそんな状態。
で、ただそんな小っちゃい動きの重力波なんていうものは、やっぱまだまだ見つけられなくて、人類が今たどり着けているその重力波の源、重力波を出している天体っていうのは、これブラックホールだったりとか中性子星と呼ばれるようなコンパクトな天体。
太陽ぐらいの重さだったり、大きさだったり、それよりももっと小さい空間に10キロとか目に見えない範囲のところに太陽ぐらいの重さだったりとか、なんなら太陽の何百万倍っていう重さのものがギューッとなっているようなもの、こういうのコンパクト天体って呼ぶんですけど、そういったものの動きだけ。
しかも、今まででやっぱ注目されてきているのは、こういったブラックホール同士だったりとかがぶつかる、そして一つの塊になるっていう合体ですね。ブラックホール合体、ブラックホールブラックホール合体とか、ブラックホールブラックホールマージャーって言ったりするんですけど、そういったぶつかって一つの塊になるっていうような状態。
そうすると、ブラックホールって一つ一つがめっちゃ重いのに、一瞬でガチャンってくっついて、二つ分の重さの一つの天体が空間に存在することになるじゃないですか。そのくっついた瞬間に一気に重い天体がドカーンって空間的に現れるから、その現れた時に水面に飛び込んだ時に周りに波紋が広がるような感じですね。
周りに波紋が広がっていったりとか、あとは布にでっかいボールを一個ポンって置いたら、一回グニュって布沈むじゃないですか。ピンって張った布の上に重いものをポンって投げたらグッて沈んで、だんだん安定するとこに上下運動しながら止まっていくと。
あの周りに引き起こしている波みたいなのが実際に宇宙空間に広がっていくっていうのがこの重力波なんですよね。
で、まあじゃあそれ以外で重力波どうやって出るかなってなると、このぶつからないにしても高速ですれ違うような現象が発生した時に、ブラックホール同士のまあ軌道とかも変わりますよね。
お互いに吸い込まれそうになりながらなんとか吸い込まれないで、ウィンってこう高速ですれ違うフライバイするみたいな感じで、ギュンってこうすれ違うじゃないですか。
で、そのすれ違う時にあーってなってお互いに引っ張り合ったりしながら、なんかこうお互いの動きを変えるしエネルギーとかもなんか失いながら違う状態にギュンって切り替わりますね。
こういったこの切り替わりのタイミング、すれ違うタイミングでも理論上は重力波出るはずじゃないかと。
で、その現象が起きたらこんな形の重力波が出るんじゃないかっていうのを精密に計算してあげた結果っていうのが出たんですよ。
で、そうするとまあこう今後ね、あの人類っていうのはより精密な重力波の検出方法っていうのを確立しようとしているんですよ。
ヨーロッパにアインシュタイン望遠鏡っていう重力波を取れるものだったりとか、
宇宙で重力波を検知するLISAっていう人工衛星同士みたいな、人工衛星を使った重力波の検出とか、いろんな方法を試していこうとしているんですが、
その装置で見えたときにすれ違うブラックホール同士の重力波ってこうやって見えるんだよっていうのが今回研究結果としてドカーンって出たんですよね。
で、それがまあこうガチャンってブラックホール同士がくっつくときとはまた違うその波の歪み方だったりとか、
すれ違うブラックホールの理論
波の偏り方みたいなそういった特性が見えてきたっていう、新しい人類の目になりそうなアイディアっていうのがね、今回出てきたっていうのがこれ面白い研究のポイントとして紹介されています。
しかもやっぱネイチャーに紹介されているので、これはもうね、やっぱ重力波の時もそうでしたけど、新たな未来の常識みたいなのを先に打ち出したっていうところでかなり面白い研究だなと思いましたね。
で、しかもこれちょっと難しい解釈の仕方ではあるんですけど、この宇宙っていうのを数学で表せるよねって言ったような、そんな感じで今回検出できるって言われているそのすれ違うブラックホール同士が出す重力波。
この重力波が気化学的にも非常に面白い。つまりその出てくる波の形状っていうのが気化学っていうその形を学問する分野があるんですけど、それにその分野で言われているなんちゃら多様体みたいなやつですね。
絡み合う多様体って呼ばれるもので、なんかこう説明できる、関連するっていうことが分かって、その宇宙を数学で説明できるって言ったような物理と数学がこうガッチャンコした世界っていうのがやっぱり重力波の中でも広がっている。
そんなこう面白い研究ということで、今回伝えたかったのは後半結構難しいこと言ったけど、ブラックホール同士が合体するみたいなそんなところからの重力波の話ばっかりこれまで出てきましたが、ブラックホール同士が宇宙空間移動しているときにギューンとすれ違う。
わーってこうなるあれあるじゃないですか、すれ違うときの。あの時に出る叫び声みたいなそんなものまで将来的には観測できるようになって、重力波に対する理解っていうのが今後一層深まっていきそうっていうワクワクする研究結果ですね、でしたので紹介させていただきました。
はいそんな感じでちょっと重力波はねやっぱビジュアルがないとなかなか難しいんだけど、それでも紹介できることはたくさんあると思うので、ユーチューバーの人でも喋っていきたいなぁと思っております。
はいそんな感じでじゃあ今回は以上ですね、アフタートーク行きましょう。
はいということで重力波やっぱ面白いですね。 最近はちょっとポッドキャストの内容なるべくこうコンパクトにコンパクトにみんな楽しめるようにっていうふうに作ってるんで若干短くなっていると思いますが、この短くなっているの良いなって思う人と悪いなって思う人いると思うんですよ。
そこらへんはねぜひぜひみんなの意見とかをくれたら嬉しいです。きっと毎日聞いてる人は気づいてくれてるのかなと勝手に思っておりました。
はいぜひチェックしてみてください。そんな感じでじゃあ今回は以上にしていきましょう。 今回の話も面白いなと思ったらお手元のポッドキャストアプリでフォローボタンの近くにある星マーク
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それではまた明日お会いしましょう。さよなら。
