ブラックホールが衝突するとどうなりますか？

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本当に素晴らしい科学理論の兆候は、実験を実行したり観察を行ったりしたときに予測される結果です。そして、これまでに提案された最も偉大な理論の1つは、相対性理論の概念であり、20世紀初頭にアルバートアインシュタインによって説明されました。

アインシュタインは、光が宇宙の究極の速度制限であることを理解するのに役立つことに加えて、重力自体を時空のゆがみであると説明しました。

彼は、宇宙に精巧な新しい説明をたくさん提供するだけでなく、理論が正しいかどうかを確認するために実行できる一連のテストを提案しました。

たとえば、あるテストでは、水星の軌道がニュートンによって行われた予測と一致しなかった理由を完全に説明しました。動きの速い時計で時間の遅れを測定するなど、他の予測をその日の科学機器でテストすることもできます。

重力は実際には時空の歪みであるため、アインシュタインは、時空を移動する巨大な物体が海を移動する波のように波紋を生成するはずであると予測しました。

歩き回るだけで、周りの空間を圧縮および拡大する重力波の跡を残します。ただし、これらの波は非常に小さいです。宇宙全体で最もエネルギッシュなイベントだけが、検出できる波を生成できます。

重力波の直接検出である、最終的に真実であることが証明されるまでには100年以上かかりました。 2016年2月、レーザー干渉計重力波天文台（LIGO）の物理学者は、10億光年以上離れた2つの巨大なブラックホールの衝突を発表しました。

どのサイズのブラックホールでも衝突する可能性があります。プレーンな古い恒星質量ブラックホールまたは超大質量ブラックホール。まったく異なる規模の同じプロセス。

恒星の質量のブラックホールから始めましょう。もちろん、これらは、太陽の質量の何倍もある星が超新星で死ぬときに形成されます。通常の星と同じように、これらの巨大な星は連星系であることができます。

連星のペアが形成される恒星状星雲を想像してみてください。しかし、太陽とは異なり、これらはそれぞれ、太陽の何倍もの質量を持つモンスターであり、何千倍ものエネルギーを放出します。ふたつの星は、数百万年の間、お互いを周回し、その後、超新星として爆発します。これで、ブラックホールを周回する巨大な星ができます。そして、2つ目の星が爆発し、2つのブラックホールが互いに周回しています。

ブラックホールが互いに動き回ると、重力波が放射され、軌道が崩壊します。実はこれはちょっと心が痛いです。ブラックホールはその運動量を重力波に変換します。

それらの角運動量が減少すると、それらは実際に衝突するまで内側に螺旋を描きます。既知の宇宙で最もエネルギッシュな爆発の1つは、ブラックホールから逃れることはできないため、完全に暗く沈黙しています。放射線も、光も、粒子も、悲鳴もなく、何もありません。そして、2つのブラックホールを一緒にマッシュすると、より大きなブラックホールができます。

重力波は、海を通過する波のようにこの重大な衝突から波及し、10億光年以上にわたって検出可能です。