Opracowano nową metodę wykrywania zderzających się supermasywnych czarnych dziur

W centrum każdej galaktyki we wszechświecie znajduje się supermasywna czarna dziura, miliony lub miliardy razy większa

przekraczającą masę Słońca.Duże galaktyki powstają z mniejszych galaktyk łączących się ze sobą. Sugeruje to, że zderzenia supermasywnych czarnych dziur będą częstym zjawiskiem w przestrzeni kosmicznej. Proces ten pozostaje jednak nieuchwytny: nie znaleziono jeszcze przekonujących dowodów na jego istnienie.

Jednym ze sposobów na zobaczenie takich fuzji jestemisja przez nie fal grawitacyjnych - zmarszczki w tkance czasu i przestrzeni. Odległe, łączące się pary supermasywnych czarnych dziur emitują fale grawitacyjne, wirując wokół siebie. Ponieważ czarne dziury są duże, każda taka fala przemieszcza się obok Ziemi przez wiele lat. Astronomowie wykorzystali technikę znaną jako matryca czasu pulsara do obserwacji fal grawitacyjnych pochodzących z supermasywnych podwójnych czarnych dziur. Ale niestety, jak dotąd bezskutecznie.

Równolegle astronomowie szukali kolizjisupermasywne czarne dziury wykorzystujące światło. Szereg kandydatów na źródła światła zostało zidentyfikowanych poprzez poszukiwanie kwazarów. Kwazary są bardzo jasne i uważa się, że są zasilane przez skupiska chmur gazu na supermasywnych czarnych dziurach.

Jeśli w środku kwazara znajdują się dwie czarne dziury,obracając się wokół siebie (zamiast jednej czarnej dziury), ruch orbitalny może zmienić gromadę chmury gazu i doprowadzić do okresowej zmiany jego jasności. Podczas tego typu wyszukiwań zidentyfikowano setki kandydatów.

„Jeśli uda nam się znaleźć parę łączącą sięsupermasywnych czarnych dziur, to nie tylko powie nam, jak ewoluowały galaktyki, ale także pokaże oczekiwaną siłę sygnału fal grawitacyjnych dla obserwatorów pulsarów ”- wyjaśniają naukowcy.

Badania OzGrav mają na celu rozwiązanie kontrowersji poprzez ustalenie, czy którykolwiek ze zidentyfikowanych kwazarów może być zasilany przez zderzające się czarne dziury. Werdykt? Prawdopodobnie nie.

„Opracowaliśmy nową metodę, która to umożliwiajednocześnie wyszukuj okresowy sygnał i mierz właściwości szumowe kwazara ”, wyjaśnia Xinjiang Zhu z OzGrav. „Dlatego musi zapewniać wiarygodne oszacowanie istotności statystycznej wykrytego sygnału”.

Zastosowanie tej metody do jednego z najbardziejZnane źródła kandydatów, nazwane PG1302-102, naukowcy znaleźli mocne dowody okresowej zmienności; argumentowali jednak, że sygnał będzie prawdopodobnie bardziej złożony niż istniejące modele.

„Konwencjonalny model szumu kwazara jest błędny” - dodaje Zhu. „Dane pokazują dodatkowe cechy w przypadkowych fluktuacjach gromadzenia się gazu w supermasywnych czarnych dziurach”.

„Nasze wyniki pokazują, że kwazary są złożone”- wyjaśnia współautor i główny badacz OzGrav Eric Train. „Będziemy musieli ulepszyć nasze modele, jeśli zamierzamy ich użyć do identyfikacji supermasywnych podwójnych czarnych dziur”.

Czytaj także

Rosyjska szczepionka przeciwko COVID-19 weszła do cywilnego obrotu, ale jest na nią wiele skarg

W 3. dniu choroby większość pacjentów z COVID-19 traci zmysł węchu i często cierpi na katar

Naukowcy odkryli, dlaczego dzieci są najbardziej niebezpiecznymi nosicielami COVID-19