Сталкивающиеся черные дыры действительно, однако, выпускают феноменальную сумму энергии как гравитационные волны. Первые обсерватории, способные к прямому обнаружению этих ‘сигналов силы тяжести’ – слегка колеблются в ткани пространства-времени, сначала предсказанного Альбертом Эйнштейном 100 лет назад – начнет наблюдать вселенную позже в этом году.Когда гравитационные волны, сыплющиеся от пространства, обнаружены на Земле впервые, команда астрофизиков Северо-Западного университета предсказывает, что астрономы «услышат», через эти волны, в пять раз больше сталкивающихся черных дыр, чем ранее ожидаемый. Непосредственные наблюдения этих слияний откроют новое окно во вселенную.
«Эта информация позволит астрофизикам лучше понимать природу черных дыр и теорию Эйнштейна силы тяжести», сказал Фредерик А. Расио, теоретический астрофизик и ведущий автор исследования. «Наше исследование указывает, что обсерватории обнаружат больше этих энергичных событий, чем ранее мысль, которая является захватывающей».Rasio – профессор Джозефа Камминса в отделе физики и астрономии в Колледже Вайнберга Нортвестерна Искусств и Наук.Команда Расио, используя наблюдения от нашей собственной галактики, отчет в новом моделировании изучает два значительных результата о черных дырах:
Шаровидные группы (сферические коллекции до миллиона плотно упакованных звезд, найденных в галактических ореолах), могли быть фабриками двойных черных дыр (две черных дыры в близкой орбите друг вокруг друга); иЧувствительные новые обсерватории потенциально могли обнаружить 100 сливающихся двойных черных дыр, в год подделанных в ядрах этих плотных звездных групп. (Взрыв гравитационных волн испускается каждый раз, когда две черных дыры сливаются.) Это число больше чем пять раз, что предсказали предыдущие исследования.Исследование было принято для публикации журналом Physical Review Letters и, как намечают, будет опубликовано.«Гравитационные волны позволят нам услышать вселенную впервые через рябь, сделанную астрономическими событиями в пространстве-времени», сказал Карл Л. Родригес, ведущий автор статьи. Он – аспирант в исследовательской группе Расио.
«Вплоть до сих пор все наши наблюдения были от телескопов, буквально наблюдение во вселенной. Обнаружение гравитационных волн изменит это. И прохладная часть, мы можем услышать вещи, которые мы никогда не могли видеть, такие как двойные слияния черной дыры, предмет нашего исследования», сказал он.Родригес и коллеги использовали подробные компьютерные модели, чтобы продемонстрировать, как шаровидная группа действует как доминирующий источник двойных черных дыр, производя сотни слияний черной дыры по жизни 12 миллиардов лет группы.
Сравнивая модели с недавними наблюдениями за группами в галактике Млечного пути и вне, результаты показывают, что следующее поколение обсерваторий гравитационной волны видело больше чем 100 двойных слияний черной дыры в год.Передовой LIGO (Лазерная Обсерватория Гравитационной волны Интерферометра) является одной из новых обсерваторий гравитационной волны. Намеченный, чтобы начать операцию позже в этом году, Продвинутый LIGO – крупномасштабный эксперимент физики, разработанный, чтобы непосредственно обнаружить гравитационные волны космического происхождения. Лазерные интерферометры обнаруживают гравитационные волны от мелких колебаний приостановленного набора зеркал в движение, поскольку волны проходят через Землю.
Расио и Родригес – члены Центра Нортвестерна Междисциплинарного Исследования и Исследования в Астрофизике (CIERA).Для исследования исследовательская группа использовала параллельный вычислительный кодекс для моделирования звездных групп, развитых через CIERA-поддержанное междисциплинарное сотрудничество между физикой Нортвестерна и отделом астрономии и электротехникой и кафедрой информатики.