2つのブラックホールが互いに渦を巻き、最終的に衝突するとき、重力波-空間と時間の波紋を発信し、地球上の非常に感度の高い装置で検出することが可能である。 ブラックホールやブラックホール合体は真っ暗なので、天文学者が使っている望遠鏡などの光を検出する装置では見えません。
そして今、カリフォルニア工科大学のパロマー天文台にあるズウィッキー・トランジェント・ファシリティ（ZTF）を使って、まさにそのようなシナリオを発見したのかもしれません。 確認されれば、それは衝突するブラックホールのペアからの最初の既知の光フレアとなります。
合併は、2019年5月21日に、2つの重力波検出器（国立科学財団のレーザー干渉計重力波観測所（LIGO）とヨーロッパのVirgo検出器）によって、GW190521gという事象で確認されています。 その検出により、ZTFの科学者たちは、重力波の信号が発生した場所から光の信号を探すことができるようになったのです。 これらの重力波検出器は、中性子星と呼ばれる高密度宇宙物体同士の合体も発見しており、天文学者はそれらの衝突による光の放射を同定しています。 著者らは、それぞれが太陽の数十倍の質量を持つ2つのパートナーブラックホールが、太陽の数百万倍の質量を持ち、ガスや他の物質の円盤に囲まれた第3の超巨大ブラックホールの周りを回っていたと仮定しています。 2つの小さなブラックホールが合体したとき、新しい大きなブラックホールが形成され、キックが発生してランダムな方向に弾き飛ばされたのでしょう。 新しい研究によると、それはガスの円盤を突っ切って、それが発光する原因になったかもしれません。
新しい研究の共著者で、カリフォルニア工科大学の一部門である南カリフォルニアの NASA ジェット推進研究所の天体物理学者である Daniel Stern は、「この発見は非常に刺激的です」と語りました。 と、カリフォルニア工科大学のNASAジェット推進研究所の天体物理学者で、この研究の共著者であるダニエル・スターン氏は語りました。「この2つのブラックホールが偶然に作り出した信号から、合体したブラックホールとその環境についてわかることがたくさんあります。 そのため、ZTFによる検出と、重力波から分かることを組み合わせると、ブラックホール合体および超巨大ブラックホールの周りの円盤の両方を研究する新しい道が開かれます」
著者らは、ZTFが検出したフレアはブラックホール合体の結果だろうと結論付けていますが、他の可能性を完全に排除することはできないことに注意してください」
詳細については、カルテクからの報道発表をご覧ください。