シミュレーション:2つのブラックホールが合体する
Simulation: Two Black Holes Merge
ゆったりと座って、2 つのブラックホールが合体する様子をご覧ください。2015 年に重力波が初めて直接検出されたことに触発されたこのシミュレーション ビデオはスローモーションで再生されますが、リアルタイムで再生すると約 3 分の 1 秒かかります。宇宙の舞台に置かれたブラックホールは、星、ガス、塵の前に配置されています。ブラックホールの極端な重力は、後ろからの光をレンズのように集め、螺旋状に接近して最終的に 1 つに合体するにつれて、アインシュタイン リングを形成します。巨大な天体が急速に合体する際に発生する目に見えない重力波は、ブラックホールが合体した後でも、アインシュタイン リングの内側と外側の両方で可視像を波立たせ、揺らめかせます。GW150914 と呼ばれる LIGO によって検出された重力波は、13 億光年の距離で太陽質量の 36 個と 31 個のブラックホールが合体したことと一致しています。最終的にできた単一のブラックホールは太陽の 63 倍の質量を持ち、残りの太陽質量の 3 倍は重力波のエネルギーに変換されます。それ以来、LIGOとVIRGOの重力波観測所は、合体する巨大銀河系の検出をさらに複数報告しており、先週はイベントホライズンテレスコープがブラックホールの地平線スケール画像を初めて報告した。
原文(English)
Sit back and watch two black holes merge. Inspired by the first direct detection of gravitational waves in 2015, this simulation video plays in slow motion but would take about one third of a second if run in real time. Set on a cosmic stage the black holes are posed in front of stars, gas, and dust. Their extreme gravity lenses the light from behind them into Einstein rings as they spiral closer and finally merge into one. The otherwise invisible gravitational waves generated as the massive objects rapidly coalesce cause the visible image to ripple and slosh both inside and outside the Einstein rings even after the black holes have merged. Dubbed GW150914, the gravitational waves detected by LIGO are consistent with the merger of 36 and 31 solar mass black holes at a distance of 1.3 billion light-years. The final, single black hole has 63 times the mass of the Sun, with the remaining 3 solar masses converted into energy in gravitational waves. Since then the LIGO and VIRGO gravitational wave observatories have reported several more detections of merging massive systems, while last week the Event Horizon Telescope reported the first horizon-scale image of a black hole.
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© NASA / APOD