Måder at detektere sammensmeltende sorte huller ud over gravitationsbølger

Hvis to sorte huller smelter sammen i midten af ​​rummet, og ingen er i nærheden for at se det, sker det virkelig?

Til dato, den eneste måde astronomer endeligt har set sammensmeltningen af ​​sorte huller på, er gennem deres udsendelse af gravitationsbølger - subtile krusninger i rumtidens struktur. Disse fusioner manglede noget modstykke i det elektromagnetiske spektrum:ingen boom, ingen blitz, ingen supernova, intet lys overhovedet.

De sammensmeltede sorte huller var relativt små anliggender, med de sorte huller, der ikke er større end et par dusin gange solens masse. Imidlertid, fusioner af supermassive sorte huller kan blive ledsaget af et fantastisk lysshow. Hvis vi kunne fange både gravitations- og elektromagnetiske bølger fra den samme begivenhed, det ville åbne et helt nyt vindue til at studere naturen af ​​ekstrem tyngdekraft.

Den nemmeste måde at få øje på sammensmeltende gigantiske sorte huller er at identificere de lyse tilvækstskiver, der omgiver hver af dem (kendt som aktive galaktiske kerner, eller AGN), ifølge et nyt papir, der for nylig er udkommet i preprint-journalen arXiv. Faktisk, vi har muligvis allerede en kandidat, der snart vil være fusion på vores hænder med radiogalaksen 0402+379. Men at finde disse par er smerteligt svært, kræver timers detaljerede observationer - og et par heldige pauser.

En anden metode er at se efter variabilitet fra lysoutputtet af en AGN. Når de sorte huller kredser om og støt vokser tættere på hinanden, det samlede lysudbytte vil ændre sig på en næsten regelmæssig måde. En kandidat med denne tilgang er blazaren EFT 287, som lysner cirka hvert 12. år.

Til sidst, astronomer kan muligvis se sammensmeltende sorte huller gennem Doppler-forskydningen af ​​lyset afgivet af parret, selvom de ikke kan skelne de enkelte sorte huller. Dette svarer til den teknik, der bruges til at identificere exoplaneter omkring fjerne stjerner.

Forfatterne af papiret understreger, at vi lige nu er i gang med hele denne "gravitationsbølgeastronomi"-forretning, og vi har en masse arbejde at gøre, før vi sandsynligvis vil fange en massiv sort hul-fusion på spil. Men hvis vi gjorde det, det ville være en guldgrube på skalaen til observationerne af kilonova-eksplosionen - en unik mulighed for at studere tyngdekraftens egenskaber i et af de mest ekstreme miljøer i kosmos.