Через 10 лет мы сможем наблюдать самые мощные гравитационные волны во Вселенной

Астрономам не придется ждать слишком долго до того момента, когда они смогут впервые увидеть одно из самых гигантских слияний в космосе.  В новом исследовании, возглавляемым Кьярой Мингарелли (Chiara Mingarelli), показано, что гравитационные волны, излучаемые при столкновении двух сверхмассивных черных дыр, могут быть обнаружены не более чем через 10 лет. Это исследование отличается от прочих тем, что в нем используются реальные данные, а не результаты компьютерного моделирования.

Сверхмассивные черные дыры располагаются в центрах крупных галактик, подобных нашему Млечному пути, и их массы могут достигать нескольких миллионов или даже миллиардов масс Солнца. Для сравнения, массы объединяющихся черных дыр, обнаруженных до настоящего времени при помощи гравитационно-волновых детекторов, составляли всего лишь несколько десятков солнечных масс.

Хотя гравитационные волны, излучаемые при столкновениях сверхмассивных черных дыр, являются очень мощными, однако они не входят в диапазон длин волн, наблюдаемых при помощи современных экспериментов LIGO и Virgo. В будущем для поисков гравитационных волн, испускаемых объединяющимися сверхмассивными черными дырами, будут использоваться звезды, называемые пульсарами, которые можно уподобить космическим «метрономам». Эти стремительно вращающиеся звезды испускают импульсы радиоизлучения с постоянной частотой. При прохождении гравитационной волны в пространстве между Землей и пульсаром время между прибытием отдельных импульсов будет слегка увеличиваться или уменьшаться.

В своем исследовании Мингарелли и ее коллеги оценили вероятность обнаружения слияния сверхмассивных черных дыр, используя данные о количестве близлежащих галактик, в которых могут находиться сливающиеся черные дыры, и данные о числе и месторасположении близлежащих пульсаров. Результаты расчетов показали, что убедительное обнаружение гравитационных волн, идущих от столкновения сверхмассивных черных дыр, может быть сделано не более чем через 10 лет, согласно авторам исследования.