De buitenwijken van spiraalstelsels zoals de onze kunnen vol botsen met zwarte gaten van enorme proporties en een uitstekende locatie voor wetenschappers die op zoek zijn naar de bronnen van zwaartekrachtgolven, zeiden onderzoekers van het Rochester Institute of Technology in een aanstaande paper in Astrofysische journaalbrieven .

De RIT-studie identificeert een over het hoofd gezien gebied dat vol zou kunnen blijken te zijn met in een baan rond de aarde draaiende zwarte gaten en de oorsprong van zwaartekrachtgolfgeluiden die worden gehoord door observatoria in de Verenigde Staten en Italië. Het identificeren van de gaststerrenstelsels van samensmeltende massieve zwarte gaten zou kunnen helpen verklaren hoe paren zwarte gaten in een baan om de aarde worden gevormd.

Er zijn gunstige omstandigheden voor het samensmelten van zwarte gaten in de buitenste gasschijven van grote spiraalstelsels, volgens Sukanya Chakrabarti, assistent-professor natuurkunde aan het RIT en hoofdauteur van "The Contribution of Outer HI Disks to the Merging Binary Black Hole Populations, " online beschikbaar op https://arxiv.org/abs/1710.09407.

Tot nu, Van kleine satelliet- of dwergstelsels werd gedacht dat ze de meest geschikte omgeving hadden om populaties van zwarte gaten te herbergen:een schaarse populatie van sterren, niet verontreinigd met zware metalen zoals ijzer, goud en platina - elementen uitgespuwd in supernova-explosies - en inefficiënte winden die massieve sterren intact laten.

Chakrabarti realiseerde zich dat de randen van sterrenstelsels zoals de Milky Wavy vergelijkbare omgevingen hebben als dwergstelsels, maar met een groot voordeel:grote sterrenstelsels zijn gemakkelijker te vinden.

"Het metaalgehalte in de buitenste schijven van spiraalstelsels is ook vrij laag en zou in dit grote gebied vol zwarte gaten moeten zitten, ' zei Chakrabarti.

Een co-auteur op het papier, Richard O'Shaughnessy, universitair docent wiskundige wetenschappen aan het RIT en lid van de LIGO Scientific Collaboration, zei:"Deze studie toont aan dat, bij het voorspellen of interpreteren van waarnemingen van zwarte gaten, we moeten niet alleen rekening houden met verschillen tussen verschillende soorten sterrenstelsels, maar ook met het scala aan omgevingen dat zich binnenin voordoet."

Een dieper begrip van het universum is mogelijk nu wetenschappers zwaartekrachtsgolfastronomie kunnen combineren met traditionele metingen van lichtbanden. Uit bestaand onderzoek blijkt dat zelfs zwarte gaten, die te dicht zijn om licht te laten ontsnappen, een zwaartekrachtgolf en een optische tegenhanger hebben, overblijfselen van materie van de stellaire ineenstorting waaruit ze zijn gevormd.

"Als je het licht van een samensmelting van een zwart gat kunt zien, je kunt lokaliseren waar het zich in de lucht bevindt, "Zei Chakrabarti. "Dan kun je de parameters afleiden die de levenscyclus van het universum als geheel aansturen en dat is de heilige graal voor de kosmologie. De reden dat dit belangrijk is, is omdat zwaartekrachtgolven je een volledig onafhankelijke manier geven om dit te doen, zodat het niet afhankelijk is van astrofysische benaderingen."