Uusi menetelmä voi paljastaa massiivisten mustien aukkojen pareja

Yli 100 000 Auringon massaisia toisiaan lähellä kiertäviä mustia aukkoja on yritetty etsiä toistaiseksi onnistumatta. Uusi painovoimalinssiin perustuva menetelmä saattaa tulla avuksi.

Useimmat galaksit ovat yhdistyneet aiemmin toisen galaksin kanssa. Kun näin tapahtuu, galaksien ydinten suuret mustat aukot voivat alkaa kiertää toisiaan.

Laskelmien perusteella nämä mustien aukkojen parit eli MBHB:t (massive black hole binaries) ovat harvinaisia. Vain yksi tuhannesta aktiivisesta galaksista sisältää sellaisen.

Yksi tapa etsiä niitä on tutkia pulsareiden kellontarkkoja radiopulsseja. MBHB:n tuottamien painovoima-aaltojen pitäisi vääristää signaalin ajoitusta.

Toisaalta voidaan myös yrittää havaita himmeitä signaaleja, joita materiaa kerryttävän MBHB:n ennustetaan lähettävän koko sähkömagneettisen spektrin alueella.

Nyt fyysikot ehdottavat kolmatta menetelmää, jossa apuna käytetään painovoimalinssiä. Tätä ilmiötä on käytetty menestyksekkäästi eksoplaneettojen etsimisessä. Kun ekso kulkee satunnaisen taustan tähden edestä, planeetta paljastuu sen painovoiman voimistaessa tähden valoa.

Musta aukko -parien tapauksessa yritetään havaita aukkojen painovoimalinssi-ilmiön aiheuttamaa vaihtelua galaksin omaan valoon.

Arvioidakseen mahdollisuuksia löytää menetelmällä massiivisten mustien aukkojen pareja tutkijat ajoivat Illustris-galaksisimulaattoria. Tuloksen perusteella vuonna 2022 ensivalon näkevän uuden sukupolven Vera C. Rubin -teleskoopin pitäisi onnistua paljastamaan taivaalta kymmenestä sataan MBHB:tä.

Aiheesta lisää Harvard & Smithsonian (englanniksi)