三番目の重力波検出は暗黒物質とブラックホールにヒントを与える

３０億光年先の現象だから３０億年以上前に起こったブラックホールの合体。ブラックホールだけでなくダークマターの研究も進む？以下、機械翻訳。
三番目の重力波検出は暗黒物質とブラックホールにヒントを与える
Ligoによる最新の観測は、科学者が重力波を使用して光学および電波望遠鏡で見えない古代の出来事を見ることを目標に近づける
直近のLigo観測と一致する質量とスピンを持つバイナリブラックホール合併の数値シミュレーション。 重力波の強さは仰角と色によって示され、青色は弱いフィールドを示し、黄色は強いフィールドを示します。
バイナリブラックホール合併の数値シミュレーション。重力波の強さは、仰角と色によって示されます。青は弱く、黄色は強い。イラストレーション：シミュレーション：S Ossokine、Buonanno / Visualization：T Dietrich、R Haas
30億年以上前の2つのブラックホールの激変合併によって引き起こされた時空構造の波紋は、物理学者によって検出されました。
この観測は、科学者が重力波を発見した第3の機会である - アインシュタインによって最初に予測された空間そのものの圧縮と伸張。

Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory（Ligo）による最新の検出は、ブラックホールの性質と潜在的に暗黒物質に関する興味深いヒントを生み出しました。
2017年1月4日のLigoの双子の計器で取り上げられたかすかなハムは、30億年前には太陽の質量の31倍と19倍以上の質量を持つ2つのブラックホールから激しい衝突に遡ることができました。2つは、太陽の49倍よりわずかに小さい質量を持つ単一のブラックホールを形成し、残りのエネルギーは、池を渡って波紋のように外界に広がる変形として溢れ出た。
Ligoの科学者は、ワシントン州ハンフォードとルイジアナ州リビングストンの4km長の垂直パイプを使用して、2015年9月に重力波の歴史的観測を初めて行いました。第二の検出は、 3ヶ月後に起こりました。

この発見は、ブラックホールと潜在的に暗黒物質の神秘的な性質についての新しい洞察を提供します。
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この発見は、ブラックホールと潜在的に暗黒物質の神秘的な性質についての新しい洞察を提供します。写真：LSC / OzGrav
3番目の検出で、科学者は、光学望遠鏡や電波望遠鏡では見えない古代の出来事を観察する方法として、重力波を使用するという目標を締結し始めています。

バーミンガム大学のクリストファー・ベリー氏とその研究者は次のように語っています。「重力波を検出するこの事業だけではありません。私たちは本当に新しいタイプの天文学に関心を持っています。
検出器は、Ligoの管を通って送られたレーザービームの陽子の直径の1000分の1の小さな歪みを拾うのに十分なほど敏感であり、衝突の力学を粗雑に再現することさえできます。
天文学者は、最新の発見が「ブラックホールが回っている方向についての手がかりを提供する」と考えている。ブラックホールのペアが内側に渦巻くように、衝突に向かって、それらはまた、彼ら自身の軸で回転します。最近の観測では、これらのスピンがずれていることが示唆されています。これは、ブラックホールの対が2元星系からではなく、密な原始星団でランダムに一緒になった2つの独立したブラックホールから形成されたことを示すことができる。

ブラックホールと暗黒物質
興味深いことに、この観測は、暗黒物質の性質に関するよりエキゾチックな説明の1つと一致しています。銀河周辺で観測される暗黒物質のハローは、小さなブラックホールのばらばらになっています。
この理論は、これらのブラックホールが初期の宇宙で、星よりもむしろ物質のパッチから形成され、内向きに崩壊することを必要とするだろう。最新の観察では、この理論と一致する「マス・ウインドウ」にブラック・ホールが存在することが明らかになりました。しかし、ベリーによると、この理論はまだ「少しエキゾチック」と見なされています。

なぜ重力波がすべてのものに変化するのか
この研究は、アルバート・アインシュタインの理論を再びテストに入れます。研究者らは、ガラスなどの物理的媒体中の光波が波長に応じて異なる速度で移動するときに発生する分散と呼ばれる効果を探しました。これは、プリズムが虹を作り出す方法です。
アインシュタインの一般相対性理論は、重力波が起源から地球に伝播する際に発生する分散の禁止です。Ligoはこの効果についての証拠を見いださなかった。
ジョージア工科大学のLaura Cadonati氏とプロジェクト科学者は、「今回の新しいイベントでも、アインシュタインが正しかったように見えます。これは私たちの最初の発見よりも約2倍の距離です。「一般相対性理論の予測から逸脱することはない。この距離が大きいことは、我々がその声明をより自信を持って作るのに役立つ」