Zewnętrzne rejony galaktyk spiralnych takich jak nasza własna Droga Mleczna mogą być pełne zderzających się czarnych dziur o masywnych proporcjach oraz mogą stanowić idealne obszary dla naukowców poszukujących źródeł fal grawitacyjnych donoszą badacze z Rochester Institute of Technology w najnowszym artykule, który opublikowany zostanie w Astrophysical Journal Letters.
W ramach swoich badań naukowcy zidentyfikowali niedoceniany wcześniej region, który może być pełen krążących wokół siebie czarnych dziur, a tym samym może być źródłem licznych fal grawitacyjnych, których nasłuchują obserwatoria w USA oraz we Włoszech. Zidentyfikowanie galaktyk macierzystych dla łączących się masywnych czarnych dziur może pozwolić nam odkryć w jaki sposób powstają takie pary krążących wokół siebie potworów.
Warunki sprzyjające łączeniu się czarnych dziur istnieją w zewnętrznych dyskach gazowych dużych galaktyk spiralnych – twierdzi Sukanya Chakrabarti, profesor fizyki w Rochester Insitute of Technology (RIT) oraz główna autorka artykułu pt. The Contribution of Outer HI Disks to he Merging Binary Black Hole Populations opublikowanego online.
Jak dotąd naukowcy uważali, że najlepsze warunki dla populacji czarnych dziur istnieją w małych galaktykach satelitarnych lub galaktykach karłowatych: niewielka populacja gwiazd niezanieczyszczonych przez żelazo, złoto czy platynę – pierwiastki rozsiewane po otoczeniu w eksplozjach supernowych – oraz niewydajne wiatry gwiezdne – to warunki sprzyjające utrzymywaniu się masywnych gwiazd.
Chakrabarti uświadomiła sobie, że krawędzie galaktyk takich jak Droga Mleczna także przypominają środowisko panujące w galaktykach karłowatych – ale mają jedną dużą zaletę: duże galaktyki znacznie łatwiej dostrzec.
„Zawartość metali w zewnętrznych dyskach galaktyk spiralnych także jest bardzo mała, a więc obszar ten także może być pełen czarnych dziur”, mówi Chakrabarti.
Współautor artykułu Richard O’Shaughnessy, profesor matematyki z RIT i członek zespołu naukowego LIGO dodaje: „Nasze badania wskazują, że podczas przewidywania i interpretowania obserwacji czarnych dziur, musimy nie tylko uwzględniać różnice między różnymi typami galaktyk, ale także zróżnicowanie warunków panujących w różnych częściach poszczególnych galaktyk”.
Aktualnie mamy możliwość lepszego poznawania wszechświata, bowiem naukowcy zaczynają łączyć fale grawitacyjne z tradycyjnymi pomiarami zakresów promieniowania elektromagnetycznego.
„Jeżeli możemy dostrzec promieniowanie z procesu łączenia czarnych dziur, możemy ustalić jego położenie na niebie” mówi Chakrabarti. „Dzięki temu jesteśmy w stanie określić parametry napędzając cykl życia Wszechświata, a przecież to święty Graal całej kosmologii. Dlaczego to jest takie ważne? Fale grawitacyjne stanowią zupełnie niezależny sposób badania tych parametrów, a więc nie opiera się on o przybliżenia astrofizyczne”.
Źródło: RIT