Neue Methode zur Erkennung kollidierender supermassiver Schwarzer Löcher entwickelt

Im Zentrum jeder Galaxie im Universum befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch, Millionen oder Milliarden Mal größer

übersteigt die Masse der Sonne.Große Galaxien setzen sich aus der Verschmelzung kleinerer Galaxien zusammen. Dies deutet darauf hin, dass Kollisionen supermassiver Schwarzer Löcher im Weltraum häufig vorkommen werden. Dieser Prozess ist jedoch noch nicht greifbar: Es wurden noch keine überzeugenden Beweise für seine Existenz gefunden.

Eine Möglichkeit, solche Fusionen zu sehen, istEmission von Gravitationswellen durch sie - Wellen im Gewebe von Raum und Zeit. Entfernte verschmelzende Paare supermassiver Schwarzer Löcher senden Gravitationswellen aus, wenn sie sich umeinander drehen. Da schwarze Löcher groß sind, wandert jede solche Welle viele Jahre lang an der Erde vorbei. Astronomen haben eine als Pulsarzeitmatrix bekannte Technik verwendet, um Gravitationswellen von supermassiven binären Schwarzen Löchern zu beobachten. Aber leider bisher ohne Erfolg.

Parallel dazu suchten Astronomen nach einer Kollisionsupermassive Schwarze Löcher mit Licht. Eine Reihe von Kandidaten für Lichtquellen wurde durch die Suche nach Quasaren identifiziert. Quasare sind sehr hell und werden vermutlich von Gaswolken auf supermassiven Schwarzen Löchern angetrieben.

Wenn sich in der Mitte des Quasars zwei schwarze Löcher befinden,Die Umlaufbewegung, die sich umeinander dreht (anstelle eines Schwarzen Lochs), kann die Ansammlung einer Gaswolke verändern und zu einer periodischen Änderung ihrer Helligkeit führen. Durch diese Art der Suche wurden Hunderte von Kandidaten identifiziert.

„Wenn wir ein Paar Zusammenschlüsse finden könnenSupermassive Schwarze Löcher zeigen nicht nur, wie sich Galaxien entwickelt haben, sondern zeigen auch die erwartete Signalstärke von Gravitationswellen für Beobachter von Pulsaren “, erklären die Wissenschaftler.

OzGravs Forschung zielt darauf ab, die Kontroverse zu lösen, indem festgestellt wird, ob einer der identifizierten Quasare durch Kollision mit Schwarzen Löchern angetrieben werden kann. Urteil? Wahrscheinlich nein.

„Wir haben eine neue Methode entwickelt, die es ermöglichtSuchen Sie gleichzeitig nach einem periodischen Signal und messen Sie die Rauscheigenschaften eines Quasars “, erklärt Xinjiang Zhu von OzGrav. "Daher muss es eine zuverlässige Schätzung der statistischen Signifikanz des erfassten Signals liefern."

Anwendung dieser Methode auf eine der meistenBekannte Kandidatenquellen mit dem Namen PG1302-102 haben überzeugende Beweise für periodische Variationen gefunden. Sie argumentierten jedoch, dass das Signal wahrscheinlich komplexer ist als bestehende Modelle.

„Das herkömmliche Modell für Quasarrauschen ist falsch“, fügt Zhu hinzu. "Die Daten zeigen zusätzliche Merkmale bei den zufälligen Schwankungen der Gasansammlung in supermassiven Schwarzen Löchern."

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass Quasare komplex sind"- erklärt den Co-Autor und Hauptermittler von OzGrav Eric Train. "Wir müssen unsere Modelle verbessern, wenn wir damit supermassive binäre Schwarze Löcher identifizieren wollen."

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