ブラックホール衝突計算機

ブラックホール衝突計算機です。

2つのブラックホールの質量を「太陽質量($M_{\odot}$)」単位で入力してください。
※太陽質量 1 $M_{\odot} \approx 1.989 \times 10^{30}$ kg

計算結果

ブラックホール衝突:宇宙最大級のエネルギー現象

2つのブラックホールが互いの周りを回りながら近づき、最終的に衝突・合体(Merger)すると、想像を絶する巨大なエネルギーが「重力波」として宇宙空間に放出されます。

計算の仕組み(簡易モデル)

このツールでは、ブラックホールの合体によって総質量の約5%がエネルギーに変換されるという簡易モデルを使用しています。(実際には質量比や自転(スピン)によって約3%〜7%程度変動します)

アインシュタインの方程式

エネルギーへの変換は、有名なアインシュタインの式に基づきます。

$$ E = mc^2 $$

ここで、$m$ は失われた質量(質量欠損)、$c$ は光速(約 $3 \times 10^8$ m/s)です。わずかな質量でも、光速の2乗を掛けるため、莫大なエネルギーになります。

歴史的発見:GW150914

2015年9月14日、LIGO(ライゴ)重力波望遠鏡が人類史上初めて重力波を直接観測しました(GW150914)。

  • 太陽質量の約36倍と29倍のブラックホールが合体。
  • 合体後の質量は62倍でした(36 + 29 = 65 なのに、3太陽質量分が消えた!)。
  • この「消えた質量(太陽3個分)」が、わずか0.2秒以下の間に重力波として放出されました。

その瞬間のエネルギー放出率(仕事率)は、観測可能な全宇宙のすべての星が放つ光のエネルギー合計よりも大きかったと推定されています。