Sorte huller, der kolliderer med monster, lurer muligvis på kanten af ​​spiralgalakser

Udkanten af ​​spiralgalakser som vores egen kunne være fyldt med kolliderende sorte huller af massive proportioner og et førsteklasses sted for videnskabsmænd, der jager kilderne til gravitationsbølger, sagde forskere ved Rochester Institute of Technology i et kommende papir i Astrofysiske tidsskriftsbreve .

RIT-undersøgelsen identificerer en overset region, der kan vise sig at være fyldt med sorte huller i kredsløb og oprindelsen af ​​gravitationsbølger, hørt af observatorier i USA og Italien. At identificere værtsgalakserne for fusionerende massive sorte huller kunne hjælpe med at forklare, hvordan kredsende par af sorte huller dannes.

Forhold, der er gunstige for fusioner af sorte huller, findes i de ydre gasskiver i store spiralgalakser, ifølge Sukanya Chakrabarti, assisterende professor i fysik ved RIT og hovedforfatter af "The Contribution of Outer HI Disks to the Merging Binary Black Hole Populations, " tilgængelig online på https://arxiv.org/abs/1710.09407.

Indtil nu, små satellit- eller dværggalakser blev anset for at have det bedst egnede miljø til at være vært for sorte hul-populationer:en sparsom bestand af stjerner, uforurenet med tungmetaller som jern, guld og platin – elementer udslynget i supernovaeksplosioner – og ineffektive vinde, der efterlader massive stjerner intakte.

Chakrabarti indså, at kanterne af galakser som Milky Wavy har lignende miljøer som dværggalakser, men med en stor fordel - store galakser er nemmere at finde.

"Metalindholdet i de ydre skiver af spiralgalakser er også ret lavt og burde være fyldt med sorte huller i dette store område, " sagde Chakrabarti.

En medforfatter på papiret, Richard O'Shaughnessy, assisterende professor i matematiske videnskaber ved RIT og medlem af LIGO Scientific Collaboration, sagde:"Denne undersøgelse viser, at når man forudsiger eller fortolker observationer af sorte huller, vi skal ikke kun tage højde for forskelle mellem forskellige typer galakser, men også rækken af ​​miljøer, der forekommer inde i dem."

En dybere forståelse af universet er mulig nu, hvor videnskabsmænd kan kombinere gravitationsbølgeastronomi med traditionelle målinger af lysbånd. Eksisterende forskning viser, at selv sorte huller, som er for tætte til at lys kan slippe ud, har en gravitationsbølge og et optisk modstykke, rester af stof fra det stjernekollaps, hvorfra de er dannet.

"Hvis du kan se lyset fra en fusion med sorte huller, du kan finde ud af, hvor det er på himlen, " sagde Chakrabarti. "Så kan du udlede de parametre, der driver universets livscyklus som helhed, og det er den hellige gral for kosmologi. Grunden til, at dette er vigtigt, er, at gravitationsbølger giver dig en fuldstændig uafhængig måde at gøre det på, så den ikke er afhængig af astrofysiske tilnærmelser."