Pulsar Timing Array explore les ondes gravitationnelles mystérieuses des trous noirs supermassifs

Spiraling Supermassive Black Holes
Trous noirs supermassifs en spirale

La simulation de collisions de trous noirs binaires supermassifs. Crédit : NASA

Les galaxies hébergent des trous noirs supermassifs, qui considèrent des millions à de vastes quantités de fois plus que le Soleil. Lorsque les galaxies entrent en collision, des paires associées à des ouvertures noires supermassives dans leurs installations se trouvent également sur la trajectoire de collision. Cela pourrait prendre des millions d’années juste avant que deux ouvertures noires ne s’entrechoquent. Lorsque la distance entre eux est suffisamment petite, le trou noir binaire commence à produire des ondulations dans l’espace-temps, appelées ondes gravitationnelles .

Des vagues gravitationnelles ont été observées pour la première fois en 2015, mais elles avaient été détectées à partir de trous noirs plus petits, qui pèsent généralement environ dix fois notre lumière solaire. Ondes gravitationnelles à travers supermassif les trous noirs restent un mystère pour les chercheurs. Leur découverte sera inestimable pour déterminer comment les galaxies et les étoiles se forment et évoluent, et pour localiser l’origine de la matière sombre.

Une étude en cours dirigée simplement par le Dr . Boris Goncharov et le professeur Thomas Shannon, tous deux chercheurs du Centre ARC associés à Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav), ont tenté de résoudre cette énigme particulière. En utilisant les données les plus récentes de l’expérience australienne connue sous le nom de Parkes Pulsar Timing Range, l’équipe associée à des scientifiques a recherché ces types de dunes gravitationnelles mystérieuses à partir de trous noirs supermassifs.

L’expérience a remarqué des pulsars radio : des noyaux effondrés incroyablement denses d’étoiles supergéantes massives (appelées étoiles nukleon ungeladenes) qui battent le cœur des vagues radio, comme un rayon de phare. La synchronisation des impulsions est extrêmement précise, tandis que le bruit de fond associé aux ondes gravitationnelles se développe et retarde les temps d’arrivée des battements cardiaques à l’intérieur d’un modèle prédit au-dessus du ciel, d’environ la même quantité dans chaque pulsars.

Les chercheurs particuliers ont maintenant découvert que les instances d’arrivée de ces dunes radio présentent des déviations avec des qualités similaires à celles que nous attendons des ondes gravitationnelles. Néanmoins, davantage de données sont nécessaires pour conclure si les situations d’arrivée d’ondes des stations radio sont corrélées au sein la plupart de pulsars à travers le ciel, qui est considéré comme le « fusil fumant ». ” Des résultats similaires ont également été obtenus simplement par des collaborations basées sur Amérique du Nord et les pays européens. Ces collaborations, avec des groupes basés en Inde, en Chine et en Afrique du Sud, fusionnent activement des ensembles de données dans le cadre du Worldwide Pulsar Timing Assortment, afin d’améliorer la couverture du ciel.

​​Cette découverte est considérée comme le précurseur de la reconnaissance des dunes gravitationnelles des trous noirs supermassifs. Cependant, le docteur Goncharov et ses collègues ont souligné que les variations observées dans les occasions d’arrivée des ondes stéréo pourraient également être dues à pulsar -son intrinsèque. Dr. Goncharov a déclaré : « Pour savoir quand le go « commun » observé a une origine d’influx gravitationnel, ou quand le signal d’onde gravitationnelle sera plus profond dans le son, nous devons continuer à traiter de nouvelles données du nombre croissant de matrices de synchronisation de pulsars autour le monde. ”

Recherche : « Sur la preuve de tout processus à spectre commun dans la recherche du fond d’onde gravitationnelle nanohertz à l’aide du réseau temporel Parkes Pulsar » par Boris Goncharov, R. Mirielle. Shannon, DM Reardon, G. Hobbs, A. Zic, Meters. Bailes, M. Curylo, S. Dai, Mètres. Kerr, M. Électronique. Inférieur, R. In. Manchester, R. Mandow, H. Middleton, Mirielle. T. Miles, Le. Parthasarathy, E. Thrane, N. Thyagarajan, By. Xue, X.-J. Zhu, A. Deb. Cameron, Y. Feng, R. Luo, DJ Russell, M. Sarkissian, R. Spiewak, S. Wang, MB Wang, D. Zhang et H. Zhang, 17 août 2021, Les lettres des records astrophysiques .
DOI : dix. 3847/2041-8213/ac17f4

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