サイエンス

ブラックホールの正体はダークエネルギーでできた星「グラヴァスター」との研究結果


ブラックホールは、アインシュタインの一般相対性理論によって1915年にその存在が導き出され、2019年にはついにその様子の撮像にも成功した天体ですが、物理の法則と矛盾する性質を持つ不可解な存在でもあります。そんなブラックホールの問題を解決するために考案された仮説的な天体「グラヴァスター」の振る舞いをシミュレーションする研究により、このグラヴァスターがブラックホールの正体として有力な候補となる可能性があることがわかりました。

Phys. Rev. D 109, 084002 (2024) - Observational imprints of gravastars from accretion disks and hot spots
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.109.084002

Black hole singularities defy physics. New research could finally do away with them. | Live Science
https://www.livescience.com/space/black-holes/black-hole-singularities-defy-physics-new-research-could-finally-do-away-with-them

ブラックホールは、ドイツの物理学者で天文学者のカール・シュヴァルツシルトが、アインシュタインの一般相対性理論を用いて予言した天体です。長年にわたる宇宙観測により、ブラックホールの存在を裏付けるような天文現象がいくつも見つかっていますが、シュヴァルツシルトの記述には未解決のままになっている欠点もいくつか存在します。


そのうちのひとつが、ブラックホールの中心に位置する、重力や密度が無限大となる領域「特異点」の存在です。基本物理学では無限大は存在してはならないとされており、何らかの理論に無限が出てきた場合、その理論は間違いや不足があるとみなされます。

そこで、特異点を持つブラックホールの代わりとして考案されたのが、「重力真空星(Gravitational vacuum star)」、つまりグラヴァスター(Gravastar)です。

ポーランド・グダニスク大学の物理学教授であるジョアン・ルイス・ローザ氏は、グラヴァスターについて「ブラックホールが持つ問題は、理論の何かが間違っているか、不完全であることを示しているので、代替モデルが必要とされてきました。今回私たちが研究したグラヴァスターは、そのような代替モデルの1つで、特異点を必要としないのが最大のメリットです」と説明しました。


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in サイエンス,   無料メンバー, Posted by log1l_ks

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