Onlangs, onderzoekers van de National Astronomical Observatory van de Chinese Academie van Wetenschappen kwantificeerden het potentieel van zwaartekrachtsgolfdetectie in het tijdperk van de Square Kilometre Array (SKA). De studie is gepubliceerd in Fysieke beoordeling D .

Deze nieuwe berekening laat zien, Voor de eerste keer, dat zelfs een klein aantal hoogwaardige milliseconde-pulsars (ongeveer 20) die door SKA worden gecontroleerd, waardevolle informatie kan opleveren over de roodverschuivingsevolutie van superzware zwart-gat-dubbelsterren (SMBBH).

Superzware zwarte gaten worden vaak gevonden in het centrum van sterrenstelsels en evolueren met hun gastheren. Er wordt dus verwacht dat SMBBH's in nauwe melkwegparen voorkomen. Echter, geen enkele is ondubbelzinnig gedetecteerd.

Het onderzoeksteam voerde semi-analytische numerieke simulatie uit om het aantal detecteerbare SMBBH's te schatten met SKA Pulsar Timing Array (SKA-PTA).

Gebaseerd op monsters van infraroodsterrenstelsels en statistische veronderstellingen van de SMBBH-populatie, het team berekende hun laagfrequente zwaartekrachtgolfkarakteristieken bij verschillende roodverschuivingen.

SKA is een multifunctionele radiotelescoop met een verzamelgebied van bijna 1 miljoen vierkante meter, en heeft dus een groot potentieel voor het detecteren van nanohertz-zwaartekrachtgolven.

Anders dan het idee dat in eerder werk algemeen wordt aangenomen dat honderden pulsars nodig zijn, de nieuwe berekening toont aan dat een SKA-PTA die uit slechts ~20 pulsars bestaat, in staat is om binnen vijf jaar na gebruik zwaartekrachtgolfdetectie te bereiken en na ongeveer 10 jaar te groeien tot een detectiesnelheid van meer dan 100 SMBBH's/jaar.

Binnen 30 jaar na de operatie, ongeveer 60 individuele SMBBH's detectie met z <0,05 en meer dan 10 ⁴ met z <1 worden verwacht.

Het aanzienlijke aantal verwachte detecties en hun evolutie met roodverschuiving waarneembaar door SKA-PTA, zal van SKA een belangrijk hulpmiddel maken voor het bestuderen van de evolutie van SMBBH's en hun gastheerstelsels.