Onder leiding van postdoctoraal collega-onderzoeker Maria Charisi, een team van internationale onderzoekers, bekend als de NANOGrav-samenwerking, heeft een catalogus gemaakt van 45, 000 sterrenstelsels om zwaartekrachtsgolven te detecteren die worden gecreëerd door paren zwarte gaten die bekend staan ​​als dubbelsterren. Met behulp van pulsars - de meest nauwkeurige klokken van de lucht - een galactische schaaldetector genaamd een pulsar-timingarray en infraroodgegevens van over de hemel, Charisi gebruikte de catalogus om hypothetische dubbelsterren in te voeren om verschillen in de massa van de twee zwarte gaten of hun afstand tot elkaar binnen een melkwegstelsel te meten. "Omdat we nog geen zwaartekrachtsgolven met pulsar-timing-arrays hebben gevonden, we kunnen spelen met onze binaire parameters en een reeks gravitatiegolffrequenties om de limieten te vinden van de grootte van zwart-gatdubbelsterren in specifieke sterrenstelsels, ' zei Charisi.

Van dit werk, astrofysici kunnen het bestaan ​​van bepaalde soorten dubbelsterren in verschillende nabijgelegen sterrenstelsels uitsluiten. Binnen onze eigen melkweg, wetenschappers weten dat er een centraal superzwaar zwart gat bestaat, maar niet als er een kleinere metgezel is die een binair getal vormt. Hoewel pulsar-timing-arrays een binair getal in onze Melkweg niet kunnen beperken, het experiment is zo gevoelig dat deze limieten vergelijkbaar zijn met limieten in onze eigen melkweg die met andere methoden zijn verkregen.

Dit is de eerste keer dat pulsar-timingarraygegevens zijn onderzocht met de bijbehorende melkwegcatalogus. Door de limieten van dubbelsterren van zwarte gaten in nabije sterrenstelsels te berekenen, Charis, Stephen Taylor, universitair docent natuurkunde en sterrenkunde, en hun internationale collega's bereiden zich voor op een tijdperk van multimessenger-astronomie. Aangezien dubbelsterren van zwarte gaten op elkaar inwerken en binnen hun galactische omgeving bestaande uit gas en sterren, wetenschappers zullen multimessenger-signalen vol rijke informatie over de samenstelling en het gedrag van sterrenstelsels kunnen interpreteren. "We hebben nog nooit een binair zwart gat gezien, dus we weten op dit moment heel weinig, Taylor zei. "Er is veel theoretisch debat over hoe een binair evolueert, en het zien van een zal de Rosetta-steen van ons veld zijn. We bereiden ons voor op dit moment."

Naarmate het experiment gevoeliger wordt met meer waarnemingen, Charisi en Taylor verwachten meer sterrenstelsels te onderzoeken, kijken naar scenario's van nog grotere steekproeven. Uiteindelijk met deze gegevens en bij de eerste detectie van zwaartekrachtsgolven, wetenschappers zullen in staat zijn om de melkweg te lokaliseren waaruit de signalen kwamen.