Международная группа ученых, в которую вошли специалисты из Йельского университета, создала систему для поиска и картографирования сталкивающихся черных дыр в глубоком космосе. Как сообщается в материале издания Astrophysical Journal Letters, исследователи используют гравитационные волны для определения точного местоположения сверхмассивных пар черных дыр. Новая методика, продемонстрированная проектом NANOGrav, открывает путь к созданию подробной карты Вселенной, что сравнимо по значимости с открытием радиоволн или рентгеновского излучения в прошлые эпохи.
Основными ориентирами для экспертов стали квазары — яркие «маяки» в космическом пространстве, которые питаются газами, падающими в черную дыру. Исследования показали, что слияния сверхмассивных объектов в 5 раз чаще происходят именно в галактиках с квазарами. Это открытие позволило ученым разработать четкий план действий для обнаружения отдельных источников гравитационного шума, используя квазары как целевые указатели на карте ночного неба.
Для фиксации сигналов специалисты применяют пульсары — быстро вращающиеся ядра взорвавшихся звезд, которые испускают радиосигналы с идеальной точностью. Еще в 2023 году участники проекта NANOGrav нашли первые прямые доказательства существования общего фона гравитационных волн. Теперь же ученые перешли к поиску конкретных пар черных дыр, анализируя изменения в ритме пульсаров, которые вызывают проходящие через Землю низкочастотные волны энергии от слияния гигантов.
В ходе новой работы команда проверила методику на 114 активных ядрах галактик, где черные дыры поглощают материю. Благодаря этому подходу удалось обнаружить 2 цели, которые назвали в честь персонажей и мест из произведений Толкина — Рохан и Гондор. Первое имя выбрали в честь студента Рохана Шивакумара, первым проанализировавшего данные, а второе появилось в знак того, что космические «маяки» зажглись и сигнализируют о слиянии массивных объектов.
Профессор Киара Мингарелли отметила значимость достигнутого результата, подчеркнув, что теперь специалисты имеют строгий протокол действий. «Наше открытие дает научному сообществу первые конкретные ориентиры для разработки и тестирования протоколов обнаружения отдельных источников гравитационных волн», — заявила она. Созданная дорожная карта поможет экспертам лучше понять процессы слияния галактик и эволюцию Вселенной, опираясь на первые успешные примеры найденных объектов.