Сверхмассивные черные дыры, которые скрываются в основе большинства галактик, имеют огромный аппетит. «Компактные объекты», такие как черные дыры звездной массы, нейтронные звезды и белые карлики, иногда попадают в их руки. Но эти объекты не идут с хныканьем; они издают крики, которые мы скоро услышим в межгалактическом пространстве.
Астрономы теперь убеждены, что в центре почти каждой галактики есть сверхмассивные черные дыры. Да, даже наш собственный Млечный Путь (не волнуйтесь, мы находимся на хорошем безопасном расстоянии). Эти монстры могут варьироваться от миллионов до миллиардов массы нашего Солнца. Материя из их окрестностей постоянно нарастает, как вода, стекающая в канализацию. Если черная дыра поглощает вещество слишком быстро, она засоряется, ярко светясь при различных длинах волн излучения. Мы можем разглядеть эти галактики с «активным ядром» на расстоянии миллионов и даже миллиардов световых лет.
Большая часть вещества, попадающего в эти черные дыры, является заурядным материалом, таким как пыль, газ, звезды и планеты, но астрономы считают, что экзотические объекты, такие как черные дыры, нейтронные звезды и белые карлики, также должны быть поглощены - астрономы называть их «компактными объектами». Из-за задействованных огромных энергий эти компактные объекты должны испускать вспышки излучения и генерировать гравитационные волны, которые мы можем обнаружить здесь, на Земле.
Обнаружения будут выполнены с использованием лазерной интерферометрической космической антенны (LISA). Эта миссия, запуск которой запланирован на 2015 год, будет состоять из трех одинаковых космических кораблей, летящих в строю и образующих равный треугольник в пяти миллионах километров (около трех миллионов миль) друг от друга. По мере того как компактные объекты поглощаются сверхмассивной черной дырой, задействованные огромные энергии будут распространять мощную рябь в пространстве, называемую гравитационными волнами. По мере того, как гравитационные волны омывают космический корабль LISA, они немного расширяются и сокращают расстояния между ними. LISA должна уметь обнаруживать эти изменения и даже уметь определять направление их происхождения.
Согласно новым оценкам Хосе Антонио де Фрейташа Пачеко, Шарлина Фийу и Тании Регимбау из Обсерватории Лазурного берега в Ницце, Франция, детекторы гравитационных волн, такие как LISA, должны иметь возможность обнаруживать 9 из этих событий гравитационных волн в год , Но это число зависит от того, насколько плотной может стать среда вокруг этих сверхмассивных черных дыр.
Большие сверхмассивные черные дыры имеют большую гравитацию, поэтому они очистили области вокруг своих локальных сред миллионы лет назад. Все их компактные объекты давно бы исчезли. Но для менее массивных черных дыр они все еще могут быть окружены черными дырами, нейтронными звездами и белыми карликами, и мы должны иметь возможность обнаруживать их столкновения чаще.
Команда Лазурного берега прогнозирует:
если распределение массы простирается до 200 000 звездных масс, то общее число ожидаемых событий возрастает до 579 (что соответствует 274 захватам звездных черных дыр, 194 захватам нейтронных звезд и 111 захватам белых карликов).
Ученые, использующие LISA для наблюдения за этими событиями, могут быть очень заняты. Нам осталось только подождать еще 9 лет или около того, чтобы узнать.
