Группа физиков из центра OzGrav во главе с исследователем Чжицян Вы представили новый тип детекторов для обнаружения миллионов черных дыр и изучения истории расширения Вселенной. Их исследование опубликовано на сервисе препринтов Arxiv.org.
17 августа 2017 года коллаборации команд детекторов LIGO и Virgo впервые обнаружили гравитационные волны в результате слияния пары нейтронных звезд. Гравитационно-волновой сигнал сопровождался рядом типов волн, идентифицированных с помощью электромагнитных телескопов.
Это открытие позволило астрономам практически измерить постоянную Хаббла — единицу измерения, которая указывает на скорость расширения Вселенной. Новое исследование OzGrav предложило альтернативный способ измерить постоянную Хаббла.
По сравнению с слияниями нейтронных звезд, слияния черных дыр являются гораздо более распространенными источниками гравитационных волн. Принимая во внимание, что до сих пор было обнаружено только два слияния нейтронных звезд, коллаборации LIGO и Virgo опубликовали данные о 10 слияний бинарных черных дыр.
При этом от слияния черных дыр не исходит электромагнитное излучение. Теоретическое моделирование сверхновых — мощных и ярких звездных взрывов — предполагает, что в массах черных дыр имеется вещество, в 45-60 раз превышающее массу нашего Солнца. Новое исследование ученые из OzGrav показали, что с помощью этой особенности в спектре масс черной дыры можно помочь определить историю расширения нашей Вселенной, используя только данные гравитационных волн.
Ученые считают, что можно одновременно измерять массу черных дыр наряду с постоянной Хаббла. Для этого нужно с помощью детектора третьей волны — например, телескопа Эйнштейна, с точностью до 1% в течение одного года. В это же время другая группа ученых будет анализировать данные о слиянии черных дыр, которые доходят до Земли. Через год ученые планируют сравнить эти данные.