science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Gegevens over zwaartekrachtsgolven suggereren dat zwarte gaten van Goudlokje zeldzaam zijn

Krediet:Georgia Institute of Technology

Zwarte gaten kunnen op basis van massa in drie klassen worden verdeeld. Aan de onderkant bevinden zich die met een massa van 10 keer die van de zon. Voorbeelden zijn de twee zwarte gaten waarvan de samensmelting de eerste gravitatiegolf opleverde die werd gedetecteerd, door de LIGO Wetenschappelijke Samenwerking (LSC), een internationaal team met onderzoekers van het Centrum voor Relativistische Astrofysica (CRA) van de School of Physics. LIGO staat voor Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, een faciliteit in de V.S.

Aan de bovenkant bevinden zich zwarte gaten die een miljoen keer zo massief zijn als de zon. Bewijs voor hen komt van NASA-afbeeldingen.

Voor de zwarte gaten van Goudlokje, met massa's ertussen, er is tot op heden geen hard bewijs. Indirect bewijs is geleverd, maar tot nu toe niets eenduidig. Een enkele detectie kan ons begrip van de eerste sterren in het heelal veranderen.

Zoals het gebeurt, LIGO is ontworpen om zwaartekrachtsgolven te detecteren die ontstaan ​​door botsingen van middelgrote zwarte gaten. Een recente studie suggereert dat de Goudlokje van zwarte gaten ongebruikelijk kan zijn. Analyse van LIGO-gegevens verzameld van september 2015 tot januari 2016 vond geen bewijs voor middelgrote zwarte gaten. Echter, het werk stelt wetenschappers in staat om nauwkeuriger dan ooit tevoren de overvloed van dergelijke zwarte gaten in te schatten.

De krant rapporteert een "onderzoek van het universum voor botsingen met middelgrote zwarte gaten tot 5 miljard lichtjaar geleden, " zegt Karan Jani, een voormalige Georgia Tech Ph.D. natuurkundestudent die meedeed aan het onderzoek. Dat ruimtevolume bevat ongeveer 100 miljoen sterrenstelsels ter grootte van de Melkweg. Nergens in die ruimte vond de studie een botsing van middelgrote zwarte gaten.

"Het is duidelijk dat ze veel, veel zeldzamer dan lage massa zwarte gaten, drie botsingen waarvan LIGO tot nu toe heeft gedetecteerd, " zegt Jani. Toch, als er ooit een zwaartekrachtgolf van twee tegen elkaar botsende zwarte gaten van Goudlokje wordt gedetecteerd, Jani voegt toe, "we hebben alle tools om het signaal te ontleden."

De studie werd uitgevoerd door honderden wetenschappers over de hele wereld die behoren tot LSC en de Virgo Collaboration, een ander internationaal team dat zwaartekrachtgolven observeert vanuit een faciliteit in Italië. Georgia Tech-wetenschappers werkten aan het papier in nauwe samenwerking met collega's van het Albert Einstein Institute Hannover, in Duitsland; Hillsdale-college; Kenia College; Massachusetts Institute of Technology; Staatsuniversiteit van Pennsylvania; Radboud Universiteit, in Nederland; Université Paris Diderot, In Frankrijk; en de Universiteit van Birmingham, in Engeland.