ブラックホール衝突

宇宙が誕生してから今まさに我々が見ている銀河へ進化していく"銀河形成史"において、銀河と銀河の衝突が幾度も繰り返し行われ、そしてその最終段階に巨大楕円銀河が誕生すると思われています。 その巨大楕円銀河の中心に存在する 2 つのブラックホールは軌道運動をしており、 バイナリーブラックホールと呼ばれます。 このバイナリーブラックホールがどのようにして衝突し合体し、 超巨大ブラックホールへと進化するのか？　 諸説ある中、そのイメージを共有するために、シンプルな解釈を解説します(下記動画参照)。

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上記の動画を、次に下記の図を使って説明します。 巨大銀河の中心に2つのブラックホールが存在し、 これらは軌道運動をしています(図1)。 周りのガスや星などとの干渉を受けながら次第に2つのブラックホールは近づきだします(図2)。 そして、2つのブラックホールがかなり隣接しだすと重力波が出てきます(図3)。 重力波の放射により2つのブラックホールの接近は加速し、そして衝突し合体します(図4)。 まさに宇宙空間において最も壮大な自然現象の最後には、超巨大ブラックホールが銀河の中心に堂々と存在します(図5)。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図１：巨大銀河の中心にある2つブラックホール

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図２：2つブラックホールが接近

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図３：重力波が放射され、さらに急接近

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図４：2つブラックホールが衝突し合体

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図５：超巨大ブラックホールが誕生する

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参照論文

1: Begelman, Blandford, & Rees 1980, Nature, 287, 307

2: Yu 2002, MNRAS, 331, 935

3: Baker, Centrella, Choi, Koppitz, & Meter 2006, Phys. Rev. D. 73, 104002