Duourile de găuri negre supermasive sunt îngrozitor de liniștite. Căutările pentru valuri spațio-temporale care radiază de la acești monștri în spirală sunt goale, arată un nou studiu. Tăcerea oferă indicii despre interacțiunile complexe aflate în joc în etapa finală a coliziunilor galaxiilor.
Când galaxiile se ciocnesc, găurile negre uriașe din nucleele lor se îndreaptă una spre alta. Pe măsură ce cele două spirală împreună de-a lungul miliardelor de ani, ei radiază unde gravitaționale. Eforturile de a detecta cacofonia undelor de la cuplurile de găuri negre din univers ar trebui să dezvolte ceva până acum. Noile observații, totuși, indică faptul că acest „fond de unde gravitaționale” este mai liniștit decât prevăd majoritatea teoriilor, raportează Ryan Shannon, astronom la CSIRO Astronomy and Space Science din Marsfield, Australia, și colegii săi.
Titluri Știri științifice, în căsuța dvs. de e-mail
Titluri și rezumate ale celor mai recente articole Știri științifice, livrate în căsuța dvs. de e-mail în fiecare joi.
multumim pentru inregistrare!
A apărut o problemă la înregistrarea dvs.
Noile date, de la 11 ani de observații pulsare și raportate în 25 septembrie Ştiinţă, nu sunt complet de acord cu majoritatea calculelor despre cât de tare ar trebui să fie această vorbărie din gaura neagră. Asta sugerează fie că găurile negre nu se ciocnesc, fie că există mai mult decât unde gravitaționale, spune Maura McLaughlin, astronom la Universitatea West Virginia din Morgantown, care nu este implicată în acest proiect. „Acum, este mult mai interesant”, spune ea.
Rezultatele sunt surprinzătoare, dar „nu neapărat derutante”, spune coautorul studiului Vikram Ravi, astronom la Caltech. Nedetectarea nu înseamnă că ondulațiile spațiu-timp nu există. Mai degrabă, mediul din centrele galaxiilor ar putea să nu fie propice pentru generarea de unde gravitaționale la nivelurile prezise, spune el.
Pentru a se instala pe orbită una în jurul celeilalte, perechile de găuri negre revarsă energie prin lovirea gazului și a stelelor din cartier. Dacă mediul este rar, atunci unele binare ar putea sta înainte de a se ghemui suficient de aproape pentru a genera unde detectabile, spune Ravi. Sau regiunea ar putea fi atât de plină de stele și gaze încât găurile negre se împletesc rapid și nu petrec mult timp emitând unde gravitaționale.
Ravi și colegii lor folosesc radiotelescopul Parkes din Australia pentru a căuta unde gravitaționale cu pulsari, care rotesc rapid nuclee de stele masive moarte. Modificările aparente în ritmul constant al impulsurilor radio de la pulsari pot fi folosite pentru a simți spațiu-timp întinzându-se și strângându-se subtil pe măsură ce undele gravitaționale trec pe Pământ. „Cel mai bun pulsar pe care l-am cronometrat este atât de silențios încât nu există cu adevărat nicio altă sursă de zgomot pe care să nu o putem explica”, spune Ravi. „Nu există nici măcar un indiciu de zgomot de unde gravitaționale. Partea aceea este surprinzătoare.”
Abonați-vă la Știri științifice
Primiți jurnalism științific excelent, de la cea mai de încredere sursă, livrat la ușa dumneavoastră.
Proiectul Parkes pulsar face ecou rezultate recente ale unui efort paralel nord-american numit NANOGrav, care observă pulsari cu radiotelescoapele Green Bank și Arecibo. NANOGrav nu este la fel de sensibil ca Parkes, dar observă o absență similară a undelor gravitaționale din găurile negre supermasive în spirală, raportează cercetătorii online pe 12 august la arXiv.org.
„Până de curând, toată lumea presupunea că undele gravitaționale sunt tot ceea ce contează pentru acești tipi”, spune Sean McWilliams, astronom la Universitatea West Virginia, care, împreună cu McLaughlin, face parte din echipa NANOGrav. Datele NANOGrav favorizează ideea că stelele și gazele din jurul găurilor negre strică lucrurile. „Lipsa detectării sugerează că nu ar trebui să ignorăm aceste lucruri”, spune el.
Datele pulsarilor sunt, de asemenea, aproximativ de acord cu o analiză recentă a radiobalizelor în formă de x care traversează nucleele unor galaxii și se crede că se formează pe măsură ce două găuri negre se unesc. Undele radio provin de la fântâni opuse de plasmă lansate departe de una dintre găurile negre. Forțele gravitaționale pot răsturna fântânile pe măsură ce cele două găuri negre se apropie una de alta. X marchează locul în care vechiul gheizer și cel nou există unul lângă altul.
O privire mai atentă la 52 dintre aceste gheizere care se intersectează indică faptul că mai puțin de aproximativ 1% dintre ele rezultă din fuziunea găurilor negre, raportează David Roberts, astronom la Universitatea Brandeis din Waltham, Mass., și colegii săi. Aceasta este aproximativ o cincime din ceea ce fusese prezis, ceea ce sugerează că găurile negre supermasive se ciocnesc mult mai rar decât se credea. Aceste constatări apar în 1 septembrie Scrisori din jurnalul astrofizic.
Vânătoarea de semne de spargere a găurilor negre este departe de a se termina. În anul viitor, Parkes și NANOGrav își vor uni forțele cu un al treilea proiect, European Pulsar Timing Array. Combinând datele din toate cele trei experimente, cercetătorii ar putea începe să vadă indicii ale fundalului undelor gravitaționale, care este singura modalitate pe care o au astronomii de a cerceta adânc în inima finalului unei coliziuni de galaxie.
„Fondul undelor gravitaționale ne va permite să înțelegem mai bine ultimul pas în evoluția galaxiilor”, spune Roberts, „unde galaxiile mari sunt făcute din altele mai mici”.