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Chasseur de trous noirs binaire supermassif: tableau de synchronisation des pulsars SKA

Chasseur de trous noirs binaire supermassif: tableau de synchronisation des pulsars SKA

La courbe rouge traversant les centres de contour montre la tendance d'évolution de la population SMBBH d'un faible décalage vers le rouge à un décalage élevé: les fréquences des ondes gravitationnelles augmentent; les déformations des ondes gravitationnelles diminuent d'abord puis augmentent. Crédit: NAOC

Récemment, des chercheurs de l'Observatoire astronomique national de l'Académie chinoise des sciences ont quantifié le potentiel de détection des ondes gravitationnelles à l'ère du réseau kilométrique carré (SKA). L'étude a été publiée dans Examen physique D.


Ce nouveau calcul démontre, pour la première fois, que même un petit nombre de pulsars millisecondes de haute qualité (environ 20) surveillés par SKA peuvent fournir des informations précieuses sur l'évolution du décalage vers le rouge des binaires à trous noirs supermassifs (SMBBH).

Les trous noirs supermassifs se trouvent couramment au centre des galaxies et évoluent avec leurs hôtes. Les SMBBH devraient donc exister dans des paires de galaxies proches. Cependant, aucun n'a été détecté sans équivoque.

L'équipe de recherche a effectué une simulation numérique semi-analytique pour estimer le nombre de SMBBH détectables avec SKA Pulsar Timing Array (SKA-PTA).

Sur la base d'échantillons de galaxies infrarouges et d'hypothèses statistiques de la population SMBBH, l'équipe a calculé leurs caractéristiques des ondes gravitationnelles à basse fréquence à différents décalages vers le rouge.

Le SKA est un radiotélescope polyvalent avec une zone de collecte approchant 1 million de mètres carrés, et détient donc un grand potentiel pour détecter les ondes gravitationnelles nanohertz.

Différent de l'idée selon laquelle des centaines de pulsars sont généralement supposés nécessaires dans les travaux précédents, le nouveau calcul démontre qu'un SKA-PTA composé de seulement ~ 20 pulsars est capable de réaliser la détection des ondes gravitationnelles dans les cinq ans de fonctionnement et de devenir une détection taux de plus de 100 SMBBH / an après environ 10 ans.

En 30 ans de fonctionnement, environ 60 détecteurs SMBBH individuels avec z 4 avec z

Le nombre important de détections attendues et leur évolution avec le décalage vers le rouge discernable par SKA-PTA feront de SKA un outil important pour étudier l'évolution des SMBBH et de leurs galaxies hôtes.


Selon une étude, des ondes gravitationnelles provenant de la fusion de trous noirs supermassifs seront repérées d'ici 10 ans


Plus d'information:
Yi Feng et al. L'évolution supermassive des trous noirs binaires peut être tracée par un petit tableau de synchronisation de pulsar SKA, Examen physique D (2020). DOI: 10.1103 / PhysRevD.102.023014

Fourni par
Académie chinoise des sciences

Citation:
Chasseur de trous noirs binaire supermassif: tableau de synchronisation des pulsars SKA (2020, 9 juillet)
récupéré le 10 juillet 2020
depuis https://phys.org/news/2020-07-supermassive-binary-black-hole-hunter.html

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