Desarrollado un nuevo método para detectar agujeros negros supermasivos en colisión

En el centro de cada galaxia del universo hay un agujero negro supermasivo, millones o miles de millones de veces más grande.

superando la masa del Sol.Las galaxias grandes se forman a partir de galaxias más pequeñas que se fusionan entre sí. Esto sugiere que las colisiones de agujeros negros supermasivos serán algo común en el espacio. Pero este proceso sigue siendo difícil de alcanzar: todavía no se ha encontrado ninguna prueba convincente de su existencia.

Una forma de ver fusiones como esta esradiación de ondas gravitacionales por ellos - ondas en el tejido del espacio y el tiempo. Los pares de agujeros negros supermasivos que se fusionan distantes emiten ondas gravitacionales a medida que giran en espiral entre sí. Dado que los agujeros negros son grandes, cada una de estas ondas pasa por la Tierra durante muchos años. Los astrónomos han utilizado una técnica conocida como matriz de tiempo de pulsar para observar ondas gravitacionales de agujeros negros binarios supermasivos. Pero, por desgracia, hasta ahora en vano.

Paralelamente, los astrónomos buscaban una colisión.agujeros negros supermasivos que utilizan luz. Se han identificado varios candidatos para fuentes de luz mediante la búsqueda de cuásares. Los quásares son muy brillantes y se cree que funcionan con grupos de nubes de gas en agujeros negros supermasivos.

Si hay dos agujeros negros en el centro del quásar,girando uno alrededor del otro (en lugar de un agujero negro), el movimiento orbital puede cambiar la acumulación de una nube de gas y provocar cambios periódicos en su brillo. Se han identificado cientos de candidatos a través de este tipo de búsquedas.

"Si podemos encontrar un par de fusionesagujeros negros supermasivos, esto no solo nos dirá cómo evolucionaron las galaxias, sino que también mostrará la intensidad de señal esperada de las ondas gravitacionales para los observadores de púlsares ”, explican los científicos.

El estudio de OzGrav tiene como objetivo resolver la controversia determinando si alguno de los cuásares identificados podría ser alimentado por la colisión de agujeros negros. ¿Veredicto? Probablemente no.

“Hemos desarrollado un nuevo método que permitebuscar simultáneamente una señal periódica y medir las propiedades de ruido de un quásar ”, explica Xinjiang Zhu de OzGrav. "Por lo tanto, debe proporcionar una estimación confiable de la importancia estadística de la señal detectada".

Aplicar este método a uno de los másfuentes candidatas conocidas, llamadas PG1302-102, los investigadores han encontrado evidencia convincente de variación periódica; sin embargo, argumentaron que es probable que la señal sea más compleja que los modelos existentes.

"El modelo convencional de ruido de cuásar es incorrecto", añade Zhu. "Los datos muestran características adicionales en las fluctuaciones aleatorias de la acumulación de gas en los agujeros negros supermasivos".

"Nuestros resultados muestran que los cuásares son complejos",- explica el coautor e investigador principal de OzGrav Eric Train. "Necesitaremos mejorar nuestros modelos si los vamos a utilizar para identificar agujeros negros binarios supermasivos".

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