Zwarte gaten, gedetecteerd door hun zwaartekrachtgolfsignaal als ze botsen met andere zwarte gaten, zou het product kunnen zijn van veel eerdere ouder-botsingen. Een dergelijke gebeurtenis is tot nu toe alleen gesuggereerd, maar wetenschappers van de Universiteit van Birmingham in het VK, en Northwestern University in de VS, geloven dat we dicht bij het opsporen van de eerste van deze zogenaamde "hiërarchische" zwarte gaten komen.

In een overzichtsartikel, gepubliceerd in Natuurastronomie , Dr. Davide Gerosa, van de Universiteit van Birmingham, en Dr. Maya Fishbach van de Northwestern University, suggereren dat recente theoretische bevindingen samen met astrofysische modellering en geregistreerde zwaartekrachtgolfgegevens wetenschappers in staat zullen stellen om zwaartekrachtgolfsignalen van deze gebeurtenissen nauwkeurig te interpreteren.

Sinds de eerste zwaartekrachtsgolf werd gedetecteerd door de LIGO- en Virgo-detectoren in september 2015, wetenschappers hebben steeds genuanceerder en verfijndere interpretaties van deze signalen geproduceerd.

Er is nu fervente activiteit om het bestaan ​​van zogenaamde "hiërarchische fusies" te bewijzen, hoewel de detectie van GW190521 in 2019 - de meest massale fusie van zwarte gaten die tot nu toe is ontdekt - tot nu toe als de meest veelbelovende kandidaat wordt beschouwd.

"We geloven dat de meeste zwaartekrachtsgolven die tot nu toe zijn gedetecteerd het resultaat zijn van botsingen van zwarte gaten van de eerste generatie, " zegt Dr. Gerosa. "Maar we denken dat er een goede kans is dat anderen de overblijfselen van eerdere fusies zullen bevatten. Deze gebeurtenissen zullen kenmerkende zwaartekrachtsgolfsignaturen hebben die hogere massa's suggereren, en een ongewone spin veroorzaakt door de ouder-botsing."

Het begrijpen van de kenmerken van de omgeving waarin dergelijke objecten kunnen worden geproduceerd, zal ook helpen om de zoektocht te verfijnen. Dit moet een omgeving zijn met een groot aantal zwarte gaten, en een die voldoende dicht is om de zwarte gaten vast te houden nadat ze zijn samengesmolten, zodat ze verder kunnen gaan en weer kunnen fuseren.

Deze zouden kunnen zijn, bijvoorbeeld, nucleaire sterrenhopen, of accretieschijven - die een gasstroom bevatten, plasma en andere deeltjes - die de compacte gebieden in het centrum van sterrenstelsels omringen.

"De samenwerking tussen LIGO en Maagd heeft al meer dan 50 zwaartekrachtgolfgebeurtenissen ontdekt, " zegt Dr. Fishbach. "Dit zal de komende jaren uitbreiden tot duizenden, waardoor we zoveel meer mogelijkheden hebben om ongebruikelijke objecten zoals hiërarchische zwarte gaten in het universum te ontdekken en te bevestigen."