Naukowcy zidentyfikowali dwie pary supermasywnych czarnych dziur – nazwanych Gondorem i Rohanem – korzystając z nowej metody wykrywania, która łączy sygnały fal grawitacyjnych z obserwacjami kwazarów. Odkrycie to dostarcza pierwszych konkretnych punktów orientacyjnych do wykrywania pojedynczych, ciągłych fal grawitacyjnych i mapowania łączących się czarnych dziur w całym Wszechświecie.
„Światła sygnalizacyjne” fuzji czarnych dziur
Badania przeprowadzone przez North American Nanohertz Gravitational Wave Observatory (NANOGrav) wykorzystują zasadę, że podwójne supermasywne czarne dziury emitują fale grawitacyjne o wzrastających częstotliwościach w miarę zbliżania się do kolizji. Kwazary, zasilane aktywnie absorbującymi supermasywne czarne dziury, działają jak „latarnie” – emitując wykrywalne fale grawitacyjne w obecności układu podwójnego.
To podejście jest ważne, ponieważ prawdopodobieństwo łączenia się supermasywnych czarnych dziur we wnętrzach kwazarów jest pięć razy większe. Analizując 114 aktywnych jąder galaktycznych (AGN), jasnych centrów galaktyk, badacze byli w stanie wskazać Gondor (oficjalnie SDSS J0729+4008) i Rohan (SDSS J1536+0411) jako wiodących kandydatów.
Nowa era w wykrywaniu fal grawitacyjnych
Metoda NANOGrav łączy w sobie wykrywanie szumu tła fal grawitacyjnych z precyzyjnymi obserwacjami kwazarów. To dwutorowe podejście oferuje skuteczniejszy sposób identyfikacji łączących się czarnych dziur niż metody tradycyjne.
Odkrycia zespołu mają bezpośrednie implikacje dla astronomii fal grawitacyjnych:
- Zapewnia systematyczną podstawę dla przyszłych odkryć.
- Przyczynia się do stworzenia mapy tła fali grawitacyjnej.
„Mogłoby to udoskonalić naszą wiedzę na temat łączenia się galaktyk, fizyki czarnych dziur i natury samych fal grawitacyjnych”.
Nazwa systemów dualnych – na cześć nazw miejsc z „Władcy Pierścieni” Tolkiena – była po części hołdem złożonym zaangażowanym odkrywcom (Rohan Shivakumar) i ukłonem w stronę dramatycznego obrazu zapalonych latarni sygnalizujących zbliżający się konflikt w historii. Jak to ujął Mingarelli: „Latarnie świecą!”
Przyszłe konsekwencje
NANOGrav będzie kontynuować poszukiwania podwójnych supermasywnych czarnych dziur, mając na celu zbudowanie kompleksowego katalogu połączeń. Nawet niewielka próbka znacząco wzbogaci mapę tła fal grawitacyjnych. Te badania stanowią krytyczny krok w kierunku poprawy naszej zdolności obserwacji i zrozumienia niektórych z najpotężniejszych wydarzeń we Wszechświecie.
Zdolność do systematycznego wykrywania tych układów umożliwi nowe zrozumienie ewolucji galaktyk i sposobu, w jaki czarne dziury kształtują kosmos.
