V-kosmose.com

Астрономы продолжают искать столкновения сверхмассивных черных дыр

Художественное представление столкновения сверхмассивных черных дыр. Фото: Mark Myers, OzGrav

Художественное представление столкновения сверхмассивных черных дыр. Фото: Mark Myers, OzGrav

Новое исследование под руководством Синцзян Чжу из Центра передовых технологий исследования гравитационных волн (OzGrav) ARC в Университете Монаш разработало новый метод обнаружения сталкивающихся сверхмассивных черных дыр в нашей Вселенной.

В центре каждой галактики в нашей Вселенной живет сверхмассивная черная дыра - черная дыра, которая в миллионы и миллиарды раз превышает массу нашего Солнца. Большие галактики собраны из меньших галактик, сливающихся воедино, поэтому ожидается, что столкновения сверхмассивных черных дыр будут обычным явлением в космосе. Но сливающиеся сверхмассивные черные дыры остаются неуловимыми: до сих пор не найдено убедительных доказательств их существования.

Один из способов поиска этих слияний заключается в излучении гравитационных волн - ряби в пространстве и времени. Далекая сливающаяся пара сверхмассивных черных дыр испускает гравитационные волны, когда они закручиваются вокруг друг друга. Поскольку черные дыры настолько велики, каждая волна проходит мимо нас много лет. Астрономы используют технику, известную как временная матрица пульсаров, для улавливания гравитационных волн из сверхмассивных двойных черных дыр - пока безрезультатно.

Параллельно астрономы искали столкновение сверхмассивных черных дыр со светом. Ряд источников-кандидатов был идентифицирован путем поиска регулярных колебаний яркости далеких галактик, называемых «квазарами». Квазары очень яркие и они приводятся в действие скоплением газовых облаков на сверхмассивных черных дырах. Если центр квазара содержит две черные дыры, вращающиеся вокруг друг друга (вместо одной черной дыры), орбитальное движение может изменить накопление газового облака и привести к периодическим изменениям его яркости. Сотни кандидатов были выявлены в результате таких поисков, но астрономам еще предстоит найти сигнал о курящем оружии.

«Если мы сможем найти пару сливающихся сверхмассивных черных дыр, это не только расскажет нам, как развивались галактики, но также покажет ожидаемую силу гравитационно-волнового сигнала для наблюдения пульсаций», - говорит Чжу.

Исследование OzGrav стремится урегулировать спор, определяя, может ли какой-либо из идентифицированных квазаров питаться от сталкивающихся черных дыр. Вердикт? Возможно, нет.

«Мы разработали новый метод, который позволяет нам искать периодический сигнал и одновременно измерять свойства квазарового шума», - говорит Чжу. «Следовательно, он должен давать достоверную оценку статистической значимости обнаруженного сигнала».

Применяя этот метод к одному из наиболее известных источников-кандидатов, названному PG1302-102, исследователи нашли убедительные доказательства периодической изменчивости; однако они утверждают, что сигнал, вероятно, будет более сложным, чем современные модели.

«Обычно предполагаемая модель шума квазара неверна», - добавляет Чжу. «Данные показывают дополнительные особенности в случайных флуктуациях накопления газа на сверхмассивных черных дырах».

Понравилась статья? Расскажи друзьям!