Antallet af kendte sorte huller forventes at fordobles om to år med ny detektionsmetode

Forskere fra University of Waterloo har udviklet en metode, der vil registrere cirka 10 sorte huller om året, fordobling af antallet i øjeblikket kendt inden for to år, og det vil sandsynligvis låse historien om sorte huller op om lidt mere end et årti.

Avery Broderick, professor i Institut for Fysik og Astronomi ved University of Waterloo, og Mansour Karami, en ph.d. -studerende også fra Det Naturvidenskabelige Fakultet, arbejdet sammen med kolleger i USA og Iran for at finde frem til den metode, der har konsekvenser for det nye felt af gravitationsbølge -astronomi og den måde, vi søger efter sorte huller og andre mørke genstande i rummet. Det blev offentliggjort i denne uge i The Astrophysical Journal .

"Inden for de næste 10 år, der vil være tilstrækkelige akkumulerede data om nok sorte huller, til at forskere statistisk kan analysere deres egenskaber som en befolkning, "sagde Broderick, også associeret fakultetsmedlem ved Perimeter Institute for Theoretical Physics. "Disse oplysninger vil give os mulighed for at studere stjerners masse sorte huller på forskellige stadier, der ofte strækker sig milliarder af år."

Sorte huller absorberer alt lys og stof og udsender nul stråling, gør dem umulige at forestille sig, endsige opdage mod den sorte baggrund i rummet. Selvom meget lidt er kendt om de indre virkninger af sorte huller, vi ved, at de spiller en integreret rolle i stjernernes livscyklus og regulerer væksten af ​​galakser. Det første direkte bevis på deres eksistens blev annonceret tidligere på året af Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), da det opdagede gravitationsbølger fra kollisionen af ​​to sorte huller, der fusionerede til et.

"Vi ved endnu ikke, hvor sjældne disse hændelser er, og hvor mange sorte huller der generelt er fordelt over galaksen, "sagde Broderick." For første gang placerer vi al den fantastiske dynamiske fysik, som LIGO ser i en større astronomisk kontekst. "

Broderick og hans kolleger foreslår en dristigere tilgang til at opdage og studere sorte huller, ikke som enkeltpersoner, men i stort antal som et system ved at kombinere to standard astrofysiske værktøjer, der er i brug i dag:mikrolensering og radiobølgeinterferometri.

Gravitationsmikrolensering opstår, når et mørkt objekt som et sort hul passerer mellem os og en anden lyskilde, såsom en stjerne. Stjernens lys bøjer rundt om objektets tyngdefelt for at nå Jorden, får baggrundsstjernen til at se meget lysere ud, ikke mørkere som ved en formørkelse. Selv de største teleskoper, der observerer mikrolenseringshændelser i synligt lys, har en begrænset opløsning, fortæller astronomer meget lidt om det objekt, der gik forbi. I stedet for at bruge synligt lys, Broderick og hans team foreslår at bruge radiobølger til at tage flere øjebliksbilleder af mikrolinseringshændelsen i realtid.

"Når du ser på den samme hændelse ved hjælp af et radioteleskop - interferometri - kan du faktisk løse mere end ét billede. Det er det, der giver os mulighed for at udtrække alle slags parametre, ligesom objektets masse, afstand og hastighed, "sagde Karami, en doktorand i astrofysik ved Waterloo.

Hvis du tager en række radiobilleder over tid og gør dem til en film af begivenheden, kan de udtrække et andet informationsniveau om selve det sorte hul.