ブラックホールと中性子星の合体

西暦2023年5月29日 レゴ探知機 リビングストン (米国ルイジアナ州) の (重力波検出器) は、異常な信号、重力波信号 GW230529 を受信しました。

それは、中性子星と6億5000万光年離れた未知の高密度天体との合体によって生じた可能性が最も高い。 マックス・プランク重力物理学研究所（アルバート・アインシュタイン研究所、AEIとも呼ばれる）を含む研究グループは、ブラックホールが存在するという仮説を立てた。 2024 年 4 月 5 日付のプレスリリースには次のように書かれています。。

下のブロックの隙間は埋まったようです

物体の質量は太陽質量のわずか数個です。 したがって、それは最も重い中性子星と最も軽いブラックホールの間のより低い質量ギャップにあります。

このような質量ギャップは天文学の世界で約 30 年にわたって議論されてきましたが、以前はほとんど空であると考えられていました。 マックス・プランク協会（MPG）のプレスリリースによると、同様の天体が発見されたのはこれが初めてだという。

アルバート・アインシュタインの一般相対性理論によれば、中性子星の質量は太陽の3倍ですが、中性子星がブラックホールに崩壊する前の正確な最大質量は不明です。

もしかしたらブラックホールかもしれない

「電磁スペクトルの観測と星の進化に関する現在の理解を考慮すると、太陽質量 3 ～ 5 倍の範囲にはブラック ホールや中性子星はほとんど存在しないと予想されるかもしれません。 ただし、オブジェクトの 1 つの質量がこの範囲の選択面に収まります。」とポツダム・サイエンス・パークのAEI研究所所長アレッサンドラ・ボナンノ氏は説明した。

測定時に記録していた Ligo 検出器は 1 台だけだったので、合体の正確な位置は不明です。 いくつかのチェックの後、それは天体物理学的信号であり、ノイズではないことが確認されました。

研究チームはまた、GW230529が、太陽の1.3～2.1倍の質量を持つコンパクトな天体と、太陽の2.6～4.7倍の質量を持つ別のコンパクトな天体との合体によって生じたものであることも発見した。

研究グループは、連星系のすべての既知の特性に基づいて、より軽い天体が中性子星であり、より重い天体がブラックホールであると仮定していますが、最終的な確信はまだありません。 この中性子星がどのようにして形成されたのかという疑問にも答えることができません。

デュアルシステム: 最小の質量差

しかし、これまでに観測された合体のうち、少なくとも2つの天体の質量に差があるのはGW230529である。 「もしブラックホールが中性子星よりずっと重かったら、合体後にブラックホールの外側には何も残らず、電磁放射も放出されないでしょう。」マックス・プランク・フェロー・グループ会長のティム・ディートリッヒ氏はこう説明する。

「対照的に、より軽いブラックホールは、より強い潮汐力で中性子星を引き裂き、キロノバフラッシュやガンマ線の形で閃光を放つ物質を吐き出す可能性があります。」ディートリッヒは続けた。

Ligo の次回の観測は 2024 年 4 月 10 日に始まり、2025 年 2 月まで続く予定です。