Novo método para detectar buracos negros supermassivos em colisão desenvolvido

No centro de cada galáxia do universo existe um buraco negro supermassivo, milhões ou bilhões de vezes maior

excedendo a massa do Sol.Grandes galáxias são formadas a partir de galáxias menores que se fundem umas com as outras. Isto sugere que as colisões de buracos negros supermassivos serão uma ocorrência comum no espaço. Mas este processo permanece indefinido: ainda não foi encontrada nenhuma evidência convincente da sua existência.

Uma maneira de ver fusões como esta éradiação de ondas gravitacionais por eles - ondulações no tecido do espaço e do tempo. Pares distantes de buracos negros supermassivos que se fundem emitem ondas gravitacionais à medida que se espiralam. Como os buracos negros são grandes, cada onda passa pela Terra por muitos anos. Os astrônomos usaram uma técnica conhecida como matriz de tempo do pulsar para observar ondas gravitacionais de buracos negros binários supermassivos. Mas, infelizmente, até agora sem sucesso.

Paralelamente, os astrônomos procuravam uma colisãoburacos negros supermassivos usando luz. Vários candidatos a fontes de luz foram identificados ao pesquisar quasares. Os quasares são muito brilhantes e acredita-se que sejam alimentados pelo acúmulo de nuvens de gás em buracos negros supermassivos.

Se houver dois buracos negros no centro do quasar,girando em torno um do outro (em vez de um buraco negro), o movimento orbital pode alterar o acúmulo de uma nuvem de gás e levar a uma mudança periódica em seu brilho. Centenas de candidatos foram identificados por meio desse tipo de pesquisa.

“Se pudermos encontrar um par de fusãoburacos negros supermassivos, isso não só nos dirá como as galáxias evoluíram, mas também mostrará a força do sinal esperada das ondas gravitacionais para os observadores dos pulsares ”, explicam os cientistas.

O estudo OzGrav visa resolver a controvérsia determinando se algum dos quasares identificados poderia ser alimentado por buracos negros em colisão. Veredito? Provavelmente não.

“Desenvolvemos um novo método que permitesimultaneamente procure um sinal periódico e meça as propriedades de ruído de um quasar ”, explica Xinjiang Zhu da OzGrav. "Portanto, deve fornecer uma estimativa confiável da significância estatística do sinal detectado."

Aplicando este método a um dos maisfontes candidatas conhecidas, nomeadas PG1302-102, os pesquisadores encontraram evidências convincentes de variação periódica; no entanto, eles argumentaram que o sinal provavelmente é mais complexo do que os modelos existentes.

“O modelo convencional para ruído de quasar está errado”, acrescenta Zhu. "Os dados mostram características adicionais nas flutuações aleatórias de acumulação de gás em buracos negros supermassivos."

"Nossos resultados mostram que os quasares são complexos,"- explica o co-autor e investigador principal do OzGrav Eric Train. "Precisamos melhorar nossos modelos se quisermos usá-los para identificar buracos negros binários supermassivos."

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