ブラックホールが2つ合体すると、新しく1つの大きなブラックホールが誕生します。
そのとき、この新しいブラックホールは、まるで巨大な鐘が鳴るように震えます。
この「震え」は短い時間で徐々に弱まって消えていきますが、この現象を科学者たちは「リングダウン(鳴り止み)」と呼んでいます。
実はこの振動には、複数の「固有振動モード(こゆうしんどうモード:特徴的な揺れ方)」があります。
固有振動モードとは、簡単に言えば「音色」や「音程」のようなもので、ブラックホールそれぞれが持つ特徴的な振動パターンのことです。
ギターやピアノの弦がそれぞれ特有の音色を出すのと似ています。
これまでの研究では、ほとんどの場合、観測で確実に捉えることができたのは、この振動モードのうち最も強く明確な「1種類の音色」だけでした。
ブラックホールがもっと複雑な振動パターンを持つ可能性も指摘されてはいましたが、非常に弱い信号だったため、明確な証拠はなかなか得られませんでした。
ところが、今回の研究では特別な工夫によって解析方法を改善し、それまで気付かなかった「二つ目の振動モード(音色)」を発見することができました。
これは非常に重要な進展です。
なぜなら、1種類の音色だけを調べるよりも、2種類の音色を調べるほうがブラックホールの正体をより詳しく調べられるからです。
ちょうど、ある楽器を「ド」の音だけで聞くよりも、「ド」と「ミ」のような2つ以上の音を聞くことで、よりはっきりその楽器の特徴をつかめるのと同じです。
もしブラックホールに理論で予想されていない「毛」(特別な性質や特徴)があるなら、この2つの振動モード(音色)の間に何らかのズレや違いが現れる可能性があります。
つまり、ブラックホールの特徴が本当に質量と自転だけでは説明できない何かがあるなら、振動のパターンも理論から少しズレてしまうはずなのです。
しかし、今回の解析結果では、二つ目の振動モードを加えて詳しく分析しても、どちらの振動モードも単一のブラックホール(つまり質量と自転だけで決まるブラックホール)の特徴として説明できることがわかりました。