衝突する超大質量ブラックホールを検出する新しい方法を開発

В центре каждой галактики во Вселенной находится сверхмассивная черная дыра, в миллионы или миллиарды раз

превышающая массу Солнца. Большие галактики собираются из сливающихся друг с другом меньших галактик. Это предполагает, что столкновения сверхмассивных черных дыр будут обычным явлением в космосе. Но этот процесс остается неуловимым: до сих пор не найдено убедительных доказательств его существования.

そのような合併を確認する1つの方法はそれらによる重力波の放出-空間と時間の構造の波紋。超巨大なブラックホールの遠くに合流するペアは、互いにらせん状に巻くときに重力波を放出します。ブラックホールは大きいので、そのような波はそれぞれ何年もの間地球を通り過ぎます。天文学者は、パルサータイムマトリックスとして知られる技術を使用して、超大規模なバイナリブラックホールからの重力波を観察しました。しかし、残念ながら、これまでのところ役に立たない。

並行して、天文学者は衝突を探していました光を使った超巨大なブラックホール。クエーサーを検索することにより、光源の候補がいくつか特定されています。クエーサーは非常に明るく、超巨大なブラックホール上のガス雲のクラスターによって動力を供給されていると考えられています。

クエーサーの中央に2つの黒い穴がある場合、(1つのブラックホールの代わりに)互いに回転する軌道運動は、ガス雲の蓄積を変化させ、その明るさの周期的な変化につながる可能性があります。このタイプの検索では、何百もの候補が特定されています。

「マージのペアを見つけることができれば超巨大なブラックホールは、銀河がどのように進化したかを教えてくれるだけでなく、パルサーの観測者に予想される重力波の信号強度も示します」と科学者たちは説明します。

OzGravの研究は、特定されたクエーサーのいずれかがブラックホールの衝突によって電力を供給できるかどうかを判断することにより、論争を解決することを目的としています。評決?おそらくありません。

「私たちは、次のことを可能にする新しい方法を開発しました。周期的な信号を同時に検索し、クエーサーのノイズ特性を測定します」とOzGravのXinjiangZhu氏は説明します。 「したがって、検出された信号の統計的有意性の信頼できる推定値を提供する必要があります。」

この方法を最も重要なものの1つに適用するPG1302-102という名前の既知の候補ソースで、研究者は周期的な変動の説得力のある証拠を発見しました。しかし、彼らは、信号は既存のモデルよりも複雑になる可能性が高いと主張しました。

「クエーサーノイズの従来のモデルは間違っています」とZhu氏は付け加えます。 「データは、超大規模なブラックホールにおけるガス蓄積のランダムな変動における追加の特徴を示しています。」

「私たちの結果は、クエーサーが複雑であることを示しています」-OzGrav EricTrainの共著者兼主任研究員について説明します。 「モデルを使用して超大規模なバイナリブラックホールを特定する場合は、モデルを改善する必要があります。」

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