Новый подход поможет обнаружить двойные сверхмассивные черные дыры в центрах галактик.
Исследователи из Института астрономии Общества Макса Планка предложили искать пары крупнейших черных дыр в центрах галактик с помощью близлежащих малых черных дыр, сформировавшихся после смерти звезд. Этот подход позволит изучать двойные структуры, которые в противном случае могли бы остаться недоступными.
Недавно ученые обнаружили гравитационные волны, но только от небольших черных дыр, которые являются остатками звезд. Сигналы отдельных пар больших черных дыр все еще невозможно обнаружить, поскольку современные детекторы не чувствительны к чрезвычайно низким частотам волн, которые они испускают.
Немецкие ученые предложили использовать более высокий сигнал от пар малых черных дыр для поиска двойных гигантов, расположенных в тех же галактиках. Небольшая двойная черная дыра эффективно работает как маяк, показывающий существование более крупных черных дыр.
В моделировании ученые показали, что обнаруживая крошечные модуляции в сигналах от небольших двойных черных дыр, можно идентифицировать даже на огромных расстояниях ранее скрытые сверхмассивные двойные черные дыры с массами в 10–100 раз больше, чем у Солнца.
Иллюстрация принципа работы детектора. Изображение: Jakob Stegmann et al., Nature Astronomy
Для практической реализации этого подхода потребуется создания детекторов гравитационных волн, чувствительных в децигерцевом диапазоне. Хотя подобных устройств пока нет, но, как полагают ученые, разработать их проще, чем датчики для сверхнизких частот от самих сверхмассивных черных дыр.
Происхождение сверхмассивных черных дыр, обнаруженных в центрах галактик, до сих пор остается одной из самых больших загадок в астрономии. Возможно, они всегда были массивными и образовались на заре Вселенной. Другая гипотеза предполагает, что они могли со временем вырасти, собирая материю и другие черные дыры. Анализ свойств парных структур, косвенно подтвержденных наблюдениями, поможет лучше понять природу объектов в центре галактик.
