ブラックホールは分裂できるのか、研究チームが高速回転などの例外条件を検討

ブラックホールが2個以上の小さなブラックホールに分かれる条件を、研究チームが検討した。研究は2026年10月22日、学術誌Physical Review Dに掲載された。

分裂を認める「例外」を検討

今回の研究は、ブラックホールの分裂がどのような条件で許されるかを調べたものだ。分裂を起こす具体的な仕組みを特定したわけではない。

研究チームは、運動上の条件とエントロピーの両面から分裂の可否を調べた。エントロピーとは、状態の取り得る多さに関わる量だ。一方の条件を満たすだけで、分裂が起きると判断することはできない。

研究によると、古典的一般相対論という重力の理論では、面積に関する法則である「面積則」が、シュワルツシルト型と呼ばれる種類の分裂を禁じる。回転するカー型でも、運動上の制約が分裂を妨げるという。

ただし、研究チームは、回転が限界に近い場合には例外があり得るとしている。回転していれば分裂する、という結論ではない点が重要だ。

かんたんに言うと、別々の条件を確かめる研究

たとえるなら、荷物を小分けにするときに、「分けた後の収まり」と「実際に分けて動かせるか」を別々に確認するようなものだ。収まりの面で都合がよくても、動かす条件を満たすとは限らない。

研究でも、エントロピー上は分裂が許されても、運動上の制約が残る場合があるという。理論の一面だけでなく、両方を確かめることが検討の軸となっている。

研究チームは、高次元という次元の多い設定で起きる不安定性を、分裂が許される候補として検討した。また、質量とエントロピーなどの関係を変える4次元の重力モデルも調べた。

研究によると、検討した候補では、小さな破片を放出することがエントロピー上有利になり得る。ただし、実際に分裂が起きるかは、初期状態の運動上の条件にも左右されるという。

日本では

日本との関わりは発表には書かれていない。今回の資料には、日本の機関や研究者の関与についての記載はない。

まとめ

今回の成果は、分裂が起きたという報告ではなく、分裂を許す条件の検討である。研究チームは、原始ブラックホールやブラックホール合体に特に関係する成果だとしている。

分裂を許す理論上の条件と、実際に分裂を起こす仕組みは区別して読む必要がある。こうした条件の整理が、ブラックホールの変化を理解する研究につながる可能性がある。