ブラックホールから弦理論の兆候を発見できる

ドイツのフンボルト大学（HU Berlin）で行われた研究によって、ブラックホール同士が“かすめ合う”瞬間に放たれる重力波を上手く測定できれば、弦理論の核心である理論が単なる「数学的な飾り」ではなく、天体物理公式に姿を現す可能性が示されました。

これは、超微小な「ひも」の振動で万物を説明しようとする弦理論が、宇宙の巨大なブラックホール現象においても一定の実用性を持つ可能性を示すものです。

しかしそもそもなぜブラックホールのすれ違いから弦理論の兆候がみられるのでしょうか？

研究内容の詳細は2025年5月14日に『Nature』にて発表されました。

観測不能と言われた弦理論を宇宙実験場へ

今回の研究は非常に専門性が高いために、まず最初にざっと解説したバージョンを示します。

弦理論はこれまで数学的なアプローチが主であり、実験によって検証することが極めて困難とされていました。

しかし新たな研究は、ブラックホールのすれ違いの瞬間を観測できれば、弦理論が実際に宇宙に息づいていることを確認できる可能性を示しています。

ざっくり解説

ブラックホールが衝突するときの重力波は大きくて観測しやすいのですが、今回注目されたのは「合体しない」すれ違い（散乱）の瞬間です。

まるで二つの巨大な星が、宇宙の大舞台で軽やかに“かすめ合う”ようにすれ違い、そのわずかな時間に重力波の短いバーストが放出されます。

実はこの“かすめ合い”を正確に計算するのはとても難しく、従来の手法では大ざっぱな見積もりしかできませんでした。

そこで研究チームは、粒子加速器で荷電粒子が散乱するときの計算技術を大胆に応用し、「ブラックホールを一点の粒子とみなす」視点で超精密に解きました。