På jagt efter hierarkiske sorte huller

Sorte huller, detekteret af deres gravitationsbølgesignal, når de kolliderer med andre sorte huller, kunne være et produkt af meget tidligere forældrekollisioner. En sådan begivenhed er kun blevet antydet indtil videre, men videnskabsmænd ved University of Birmingham i U.K., og Northwestern University i USA, tror vi er tæt på at opspore det første af disse såkaldte "hierarkiske" sorte huller.

I et anmeldelsespapir udgivet i Natur astronomi , Dr. Davide Gerosa, fra University of Birmingham, og Dr. Maya Fishbach fra Northwestern University, tyder på, at nyere teoretiske fund sammen med astrofysisk modellering og registrerede gravitationsbølgedata vil gøre det muligt for forskere at præcist fortolke gravitationsbølgesignaler fra disse begivenheder.

Siden den første gravitationsbølge blev detekteret af LIGO- og Jomfru-detektorerne i september 2015, videnskabsmænd har produceret stadig mere nuancerede og sofistikerede fortolkninger af disse signaler.

Der er nu ihærdig aktivitet for at bevise eksistensen af ​​såkaldte "hierarkiske fusioner", selvom påvisningen af ​​GW190521 i 2019 - den mest massive sorte hul-fusion, der endnu er opdaget - menes at være den mest lovende kandidat hidtil.

"Vi tror, ​​at de fleste af de gravitationsbølger, der hidtil er opdaget, er resultatet af, at første generation af sorte huller kolliderer, " siger Dr. Gerosa. "Men vi tror, ​​der er en god chance for, at andre vil indeholde resterne af tidligere fusioner. Disse begivenheder vil have karakteristiske gravitationsbølgesignaturer, der antyder højere masser, og et usædvanligt spin forårsaget af forældrekollisionen."

At forstå karakteristikaene ved det miljø, hvor sådanne genstande kan blive produceret, vil også hjælpe med at indsnævre søgningen. Dette skal være et miljø med et stort antal sorte huller, og en, der er tilstrækkelig tæt til at beholde de sorte huller, efter at de er smeltet sammen, så de kan fortsætte og smelte sammen igen.

Disse kunne være, for eksempel, nukleare stjernehobe, eller tilvækstskiver - der indeholder en gasstrøm, plasma og andre partikler - der omgiver de kompakte områder i centrum af galakser.

"LIGO og Jomfru-samarbejdet har allerede opdaget mere end 50 gravitationsbølgebegivenheder, " siger Dr. Fishbach. "Dette vil udvides til tusindvis i løbet af de næste par år, giver os så mange flere muligheder for at opdage og bekræfte usædvanlige objekter som hierarkiske sorte huller i universet."