Schwarze Löcher in galaktischen Bäuchen können mehr Gravitationswellen auslösen

Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien könnten die Verschmelzungen zwischen Objekten beschleunigen und mehr Wellen in der Raum-Zeit erzeugen, auch bekannt als Gravitationswellen, wie eine neue Studie nahelegt.

Gravitationswellen sind Raum-Zeit-Verzerrungen, die durch Begegnungen zwischen massiven Objekten wie Schwarzen Löchern oder ultradünnen Neutronensternen entstehen. Der erste Nachweis von Gravitationswellen fand 2015 statt, durchgeführt von Wissenschaftlern, die das Advanced LIGO (Laserinterferometer-Gravitationswellen-Observatorium) verwendeten. Dies geschah, als zwei große schwarze Löcher (29 und 36 Mal die Masse der Sonne) zu einem verschmolzen und Raum-Zeit-Wellen erzeugten.

Seit damals gab es mehrere Entdeckungen anderer Sätze von Gravitationswellen.

"Diese Beobachtungen zeigen, dass BH [Black Hole] Fusionen im Universum üblich sind", sagten Forscher in einer Erklärung der Royal Astronomical Society. "Wir sind jedoch immer noch nicht sicher, wie sich diese Art von binären Systemen ausbilden, weil sie auf sehr nahen oder sehr exzentrischen Bahnen sein müssen, um so zu kollabieren, dass GWs [Gravitationswellen] beobachtbar sind. "

Die neue Studie legt nahe, dass Systeme aus zwei dichten Objekten wie Schwarzen Löchern innerhalb des typischen Herzens einer Galaxie, in der sich ein supermassives Schwarzes Loch befindet, schneller zusammenfinden können. Die Forschung wurde von Ph.D. Student Joseph Fernandez, ein Astrophysikforscher an der Liverpool John Moores Universität in England.

Oft wird ein Paar Objekte, die an einem schwarzen Loch vorbeigehen, getrennt, wenn sie dem Objekt zu nahe kommen, weil das Gravitationsfeld des schwarzen Lochs sie auseinander reißen wird. Manchmal jedoch wird das Binärsystem die Begegnung überleben - aber die Bahnen der Objekte werden stark verändert, sagten die Forscher.

Fernandez 'Team führte mehrere Simulationen durch und kam zu dem Schluss, dass überlebende binäre Systeme engere und exzentrischere Bahnen zwischen den beiden Objekten haben würden, nachdem sie schwarze Löcher passiert hatten. Das würde ihre Situation reif für eine Fusion machen, denn sie wären einander viel näher als zuvor, fanden die Forscher.

"Dies könnte ausreichen, um Binaries, die sich nicht innerhalb der Lebenszeit des Universums zusammenschließen würden, dazu zu zwingen, dies früher zu tun, was zu beobachtbaren Gravitationswellen führt", sagten Forscher in der Erklärung.

Fernandez präsentierte seine Forschung am 3. April auf der Europäischen Woche der Astronomie und Weltraumwissenschaft in Liverpool.