佐々木節 基礎物理学研究所教授、田中貴浩 理学研究科教授、須山輝明 東京大学理学系研究科助教および横山修一郎 立教大学理学部助教からなる研究チームは、最近米国を中心としたLIGO－Virgoチームにより重力波と共に発見された連星ブラックホールが、宇宙の誕生直後に形成した原始ブラックホールであるという新理論をまとめました。
本研究成果は、アメリカ物理学会発行の「Physical Review Letters」のオンライン版に2016年8月2日付で掲載されました。
研究者からのコメント
今后、重力波や宇宙マイクロ波背景放射の観测データがさらに蓄积してくることで、今回提唱したシナリオが正しいことを确认できれば、初期宇宙の理解が一段と深まると期待されます。
本研究成果のポイント
- 最近の重力波初検出に伴って発见された连星ブラックホールは、宇宙ビッグバン直后に形成した原始ブラックホールであるという仮説を提唱した。
- 谜として急浮上した连星ブラックホールの起源に、新しい切り口からの説明を与えた。
- 今后の観测により、今回提唱した仮説が正しいと确かめられると、现代宇宙论に大きな１ページが加わる。
概要
原始ブラックホール连星自体は、90年代に盛んに议论されていましたが、その存在量に対しその后别の観测から上限が课されたため、ほとんど注目されていませんでした。
今回、原始ブラックホールの暗黒物质に占める割合が低いという状况の下で、连星ブラックホールの合体频度を计算したところ、宇宙の暗黒物质の千分の一ほどを占めると仮定すると、予言される合体频度が観测から决めた合体频度と良く合うことが明らかになりました。
今后、観测データが蓄积すると、この理论を検証することが可能になると期待されます。
図：原始ブラックホール连星の合体频度
暗黒物质における原始ブラックホールの占める割合（虫轴）を変えたときの、原始ブラックホール连星の合体频度（测轴）を表わす。虫轴の値が千分の一辺りでは、今回导いた合体频度が尝滨骋翱-痴颈谤驳辞チームが発表した合体频度と合うことが分かる。
详しい研究内容について
书誌情报
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Misao Sasaki, Teruaki Suyama, Takahiro Tanaka and Shuichiro Yokoyama. (2016). Primordial Black Hole Scenario for the Gravitational-Wave Event GW150914. Physical Review Letters, 117: 061101.
- 科学新聞（8月12日 4面）、京都新聞（8月3日 23面）に掲載されました。
