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ブラックホールは断片を放出するか?

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GW150914, by LIGO. CC BY-SA 4.0

ブラックホールが衝突すると、ブラックホールの「クラム」とも言える断片を放出する可能性があります。これらの「クラム」は、スティーヴン・ホーキングによって予測されたエネルギーの一種であるホーキング放射を、今日の機器で検出できるほど放出する可能性があります。これは、ブラックホールがその事象の地平面近くで量子効果により放射を放出するというホーキングの理論を直接証明する最も簡単な方法かもしれません。

ホーキング放射はブラックホールがエネルギーを失い、最終的に爆発する原因となります。しかし、この放射はまだ直接観測されていません。天体物理学者たちは、ブラックホールの衝突が検出可能なホーキング放射を放出する小さな断片を生み出すかもしれないと考えています。

リヨン大学のジャコモ・カッチャパリアとそのチームによる新しいモデルは、ブラックホールが合体する際に重力波と小さなブラックホールの断片を生成することを示唆しています。これらの断片は、合体中のブラックホールから失われたエネルギーを説明するかもしれません。なぜなら、断片がそれを蓄えている可能性があるからです。

これらの小さな断片は、ガンマ線やニュートリノとして強力なホーキング放射を放出することが期待されています。断片が終わりに近づくにつれて放射は増加し、最終的な爆発を引き起こします。H.E.S.S.、HWAC、およびLHAASOのような観測所は、これらのガンマ線バーストを検出する可能性があります。

最近、LHAASO観測所は既知の源に結びつけられない高エネルギーイベントを記録しました。これらは、爆発するブラックホールの断片からの放射であるかもしれません。もしそうなら、私たちはこれらの「クラム」からのホーキング放射を直接観測し、ホーキングの50年前の理論を証明することになるかもしれません。

arXiv, 2024; doi.org/10.48550/arXiv.2405.12880