Astronomer misstänker att de fångat signaler från enorma svarta hål

 

Ett internationellt team av astronomer har upptäckt vad som kan vara en tidig (från universums tidigaste tid) tecken på  bakgrundssignal som härrör från något supermassivt svart hål av lågfrekvent gravitationsvåg. Forskare jämför data som samlats in från flera instrument bland annat av National Science Foundations Green Bank Telescope (GBT.)

 

Gravitationsvågor krusar fram genom rymdtiden i en ljusårsskala och härrör troligen från sammanslagningar av  massiva svarta hål i universum eller händelser som inträffade strax efter Big Bang. International Pulsar Timing Array (IPTA) ansluter sig till arbetet i flera astrofysiksamarbeten från hela världen och inklusive detta  har i arbetet använts datainsamlingar från European Pulsar Timing Array (EPTA), North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) och Parkes Pulsar Timing Array i Australien (PPTA).

IPTA har delat med sig av en ny datautgåva Data Release 2 (DR2) bestående av precisionstidsdata från 65 millisekunder pulsars-stellar rester som snurrar hundratals gånger per sekund vilket innebär svepande smala strålar av radiovågor som sveper ut  pulseringsaktigt på grund av dessa spinningsrörelsemönster. 20 av dessa pulsarer observerades av Green Bank Telescope.

 

"GBT bidrar till IPTA som ett av de viktigaste teleskopen som används av NANOGrav. Kombinationen av GBT: s känslighet, instrument och förmåga att se en så stor del av skyn gör det till en viktig del av IPTA: s arbete," säger Dr. Ryan Lynch, en Green Bank Observatory forskare och NANOGrav medlem.

 

Forskning av den kombinerade IPTA DR2 och andra oberoende datainsamlingar från de tre ingående samarbetena har visat på starka bevis för att denna nya lågfrekventa gravitationsvåg bakgrundssignal korrelerade med många av pulsarerna. Egenskaperna hos denna  pulsarsignal är i stort överensstämmelse med de som förväntas från en GW "bakgrund" (GWB).

 

Denna bakgrund bildas genom många olika överlappande GW-signaler som avges från den kosmiska populationen av supermassiva binära svarta hål (dvs. två supermassiva svarta hål som kretsar runt varandra och så småningom smälts samman). Resultatet stärker ytterligare den gradvisa uppkomsten av liknande signaler som har hittats i de enskilda datamängderna från de deltagande samarbetena under de senaste åren.

 

Men forskare varnar för att de ännu inte har definitiva bevis för GWB och undersöker fortfarande vad denna signal annars skulle kunna vara och samlar därför in mer information för att stärka sina tidigare resultat.

Även om dessa "rumsliga korrelationer" ännu inte har upptäckts är den befintliga signalen förenlig med vad forskare förväntar sig att se. IPTA arbetar flitigt för att analysera nyare data vilket kan bekräfta den nya signalens natur. Dessutom kommer insamling från nya teleskop som MeerKAT och från andra samarbetstobservatorium såsom India Pulsar Timing Array, att vara viktiga i framtiden.

 

Dr. Maura McLaughlin vid West Virginia University, som använder GBT för datainsamling för NANOGrav, säger följande "Om signalen vi för närvarande ser är den första antydan till en GWB baserat på våra simuleringar är det möjligt att vi kommer att ha mer bestämda mätningar av de rumsliga korrelationer som är nödvändiga för att slutgiltigt identifiera ursprunget till den gemensamma signalen inom en snar framtid."

 

"IPTA är ett bra exempel på  forskare och instrument från hela världen som samlas för att öka vår förståelse av kosmos", säger Lynch. Green Bank Observatory där det utvecklas ny teknik för att förbättra GBT: s kapacitet för denna forskning.

Bild från North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) ett av observatorierna där signalerna fångades.