「ブラックホールノーヘア定理」関連の話題をひとつ
『大阪教育大学・天文学研究室の松本桂准教授を含む、14 か国の研究者からなる国際研究グループは、地球から約35 億光年の距離に位置する活動銀河核「OJ 287」の継続的な観測から、この銀河の中心部に存在する約180 億太陽質量の超巨大ブラックホールにおいて、ブラックホールの無毛定理が成立していることを観測的に検証することに成功しました。（2020 年 4 月 30 日 記事）
・・・一般相対性理論の基礎方程式によって記述されるブラックホールであれば、その特徴は、質量、自転、電荷の 3 つのみで決まり、ブラックホールの個性はそれら以外では区別できないことが示されています。これは「ブラックホールの無毛定理」として知られています。逆に言えば、ブラックホールの候補とされる天体において、ブラックホールの無毛定理が成立していることが示されれば、一般相対性理論の正しさが検証されることになります。しかし、この定理を実際に検証するためには、極めて強大な重力場の存在が必要とされ、現実の宇宙に存在する天体で実証された例はこれまで存在しませんでした。・・・
研究成果の詳細については、別添資料をご覧ください。』という事で、以下の資料に続きます。↓
スピッツァー望遠鏡がブラックホールダンスの正確なタイミングを明らかにする
『2つの巨大なブラックホールの動きを決定することははるかに複雑です。科学者は、小さな物体に目立った影響を与えないかもしれない要因を説明しなければなりません。その中で最も重要なのは重力波と呼ばれるものです。アインシュタインの一般相対性理論は、重力を物体の質量による空間のゆがみとして説明しています。オブジェクトが空間を移動すると、歪みが波に変わります。アインシュタインは1916年に重力波の存在を予測しましたが、それらは2015年までレーザー干渉計重力波観測所（LIGO）によって直接観測されませんでした。
オブジェクトの質量が大きいほど、オブジェクトが生成する重力波は大きく、よりエネルギッシュになります。OJ 287システムでは、科学者は重力波が非常に大きいため、システムから十分なエネルギーを運び去って、小さなブラックホールの軌道を測定可能に変更できると予想しています。したがって、フレアのタイミングが変わります。
OJ 287の以前の研究では重力波が説明されていますが、2018年モデルはこれまでで最も詳細です。LIGOの重力波の検出から収集された情報を組み込むことにより、フレアが発生すると予想されるウィンドウをわずか1日半に洗練します。
フレアの予測をわずか4時間にさらに洗練するために、科学者たちはより大きなブラックホールの物理的特性について詳細に折り畳みました。具体的には、新しいモデルには、ブラックホールの「無毛」定理と呼ばれるものが組み込まれています。
スティーブンホーキングを含む物理学者のグループによって1960年代に発表されたこの定理は、ブラックホールの「表面」の性質について予測を行います。ブラックホールには真の表面がありませんが、科学者はブラックホールの周りに境界があり、それを超えると何も（光さえも）逃げることができないことを知っています。事象の地平線と呼ばれる外縁がでこぼこしたり不規則だったりする可能性があると考えるアイデアもありますが、「表面」にはそのような特徴はなく、髪もありません（定理の名前は冗談でした）。
言い換えれば、ブラックホールをその回転軸に沿って中央で切り落とすと、表面は対称になります。（地球の回転軸は、北極と南極とほぼ完全に一致しています。惑星をその軸に沿って半分にカットし、2つの半分を比較すると、海や山などの特徴によっていくつかが作成されますが、私たちの惑星はほぼ対称であることがわかります。半分の間の小さな変化。）
対称性を見つける
1970年代に、カリフォルニア工科大学のキップソーン名誉教授は、このシナリオ（巨大なブラックホールを周回する衛星）がブラックホールの表面が滑らかであるかでこぼこであるかを明らかにする可能性があることを説明しました。新しいモデルは、このような精度で小さなブラックホールの軌道を正しく予測することにより、ブラックホール脱毛定理をサポートします。つまり、これらの信じられないほど奇妙な宇宙物体の基本的な理解は正しいということです。言い換えれば、OJ 287システムは、ブラックホールの表面が回転軸に沿って対称であるという考えをサポートしています。
では、巨大なブラックホールの表面の滑らかさは、小さなブラックホールの軌道のタイミングにどのように影響しますか？その軌道は主に大きなブラックホールの質量によって決定されます。それがより大きくなるか、その重さのいくらかを落とすならば、それはより小さなブラックホールの軌道のサイズを変えるでしょう。しかし、質量分布も重要です。大きなブラックホールの片側にある大きな膨らみは、ブラックホールが対称である場合とは異なる方法でその周りの空間を歪めます。それは、それがその仲間を周回するときに小さいブラックホールの経路を変更し、その特定の軌道上のディスクとのブラックホールの衝突のタイミングを測定可能に変更します。
トゥルク大学の天体物理学者であるマウリ・ヴァルトネン氏は、「ブラックホール科学者にとって、ブラックホール脱毛定理を証明または反証することは重要です。それがなければ、ホーキングなどが想定したブラックホールが存在するとはまったく信じられません」と述べています。フィンランドと論文の共著者。』
↑ こうして巨視的なレベルでは「ブラックホールの無毛定理」の観測的検証はうまくできた模様です。
追伸：こういうページもあります。↓
あるいはこういう話もあります。↓
No hair theorems for positive Λ プラスの宇宙定数（を持つ宇宙に対する）「ブラックホールの無毛定理」：つまり「我々が暮らす宇宙での無毛定理の話」です。
『概要
すべての既知のブラックホール無毛定理を、正の宇宙定数Λが与えられた時空間に拡張します。（訳注：そうして、それはできました。）
無毛予想は、重力崩壊が静止した最終状態に達し、パラメータの数が少ないことを特徴としていると述べています。
ブラックホール無毛定理[1、2、3]と呼ばれる、厳密に証明されたこの部分は、質量、角運動量、および長距離ゲージ場に対応する電荷によって特徴付けられる静止ブラックホールの一意性を扱います。・・・』ー＞その４７で部分訳を載せます。
以上、ご参考までに。
・ダークマター・ホーキングさんが考えたこと 一覧＜－－リンク
