System do wykrywania i mapowania łączących się czarnych dziur
Międzynarodowy zespół astrofizyków, w którego skład weszli naukowcy z Yale University, opracował i przetestował nowy sposób wykrywania oraz lokalizowania par supermasywnych czarnych dziur na podstawie fal grawitacyjnych.
Jak twierdzi uczelnia, to ważny krok w kierunku stworzenia mapy takich układów we wszechświecie, która może znacząco poszerzyć wiedzę o ewolucji galaktyk i procesach zachodzących w ich centrach.
Fale grawitacyjne powstają między innymi wtedy, gdy dwie ogromne czarne dziury krążą wokół siebie i stopniowo się zbliżają. Ich sygnały są niezwykle słabe i trudne do uchwycenia, dlatego naukowcy od lat poszukują skutecznych metod ich identyfikacji. Nowe badanie pokazuje, że możliwe jest wskazanie konkretnych obiektów będących źródłem takich fal, a nie tylko rejestrowanie ogólnego tła sygnałów docierających do Ziemi.
Opracowany system łączy pomiary fal grawitacyjnych z obserwacjami kwazarów, czyli bardzo jasnych obiektów powstających wokół aktywnych czarnych dziur. Dzięki temu możliwe stało się zawężenie obszaru poszukiwań i wskazanie potencjalnych układów podwójnych czarnych dziur w centrach galaktyk. W trakcie badań przeanalizowano ponad sto aktywnych jąder galaktycznych i wytypowano dwa szczególnie obiecujące obiekty, które mogą być przykładami takich układów.
Pozwoli to na obserwację coraz większej liczby zjawisk
Znaczenie tych wyników jest znaczące, gdyż nawet niewielka liczba potwierdzonych układów pozwala naukowcom lepiej skalibrować modele opisujące tło fal grawitacyjnych i udoskonalić metody ich wykrywania. W praktyce oznacza to stworzenie podstaw do systematycznego mapowania zderzeń supermasywnych czarnych dziur, podobnie jak w przeszłości rozwój obserwacji radiowych czy rentgenowskich otworzył nowe obszary astronomii.
Nowa metodologia może w przyszłości pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania dotyczące powstawania i łączenia się galaktyk oraz roli czarnych dziur w kształtowaniu struktury wszechświata. Opracowany protokół detekcji stanowi także narzędzie, które będzie mogło być wykorzystywane w kolejnych projektach obserwacyjnych, przyspieszając odkrywanie kolejnych źródeł fal grawitacyjnych i rozwój nowej dziedziny badań kosmicznych.
Źródło: Yale University
Czytaj też: Jak ciało i umysł adaptują się do mikrograwitacji?
Grafika tytułowa: Frantisek Duris / Unsplash
