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fuente de ondas de gravedad del agujero negro?


Las semillas de los agujeros negros podrían ser revelados por las ondas gravitacionales detectadas en el espacio

Fecha: 27 de junio de 2016Source: Durham


University Summary: Las ondas gravitacionales capturados por los detectores basados en el espacio podría ayudar a identificar el origen de los agujeros negros supermasivos, de acuerdo con las nuevas simulaciones por ordenador del universo.

Gas y las estrellas en una rebanada de las simulaciones águila en el día de hoy. La intensidad muestra la densidad del gas, mientras que el color codifica la temperatura del gas. Los investigadores usaron las simulaciones para predecir EAGLE la velocidad a la que pueden detectarse las ondas gravitatorias causadas por colisiones entre agujeros negros supermasivos.
Crédito: El proyecto EAGLE / Stuart McAlpine

Los científicos dirigidos por el Instituto de la Universidad de Durham de Cosmología Computacional corrieron las simulaciones cosmológicas enormes que pueden ser utilizados para predecir la velocidad a la que pueden detectarse las ondas gravitatorias causadas por las colisiones entre los monstruosos agujeros negros.

La amplitud y la frecuencia de estas ondas podrían revelar la masa inicial de las semillas de las que los primeros agujeros negros crecieron desde que se formaron hace 13 millones de años y proporcionar más pistas acerca de lo que los han motivado y donde se formaron, según los investigadores.

La investigación está siendo presentada hoy (lunes, 27 de de junio de, 2016) en la Reunión Nacional de Astronomía de la Royal Astronomical Society en Nottingham, Reino Unido. La investigación fue financiada por el Programa Interuniversitario polacos belga Atracción Consejo de Instalaciones Tecnológicas y Ciencia, el Consejo Europeo de Investigación y.

Las simulaciones de estudio combinados del proyecto EAGLE - cuyo objetivo es crear una simulación realista del universo conocido dentro de una computadora - con un modelo para calcular las señales de ondas gravitacionales.

Dos detecciones de ondas gravitatorias causadas por colisiones entre agujeros negros supermasivos debe ser posible cada año utilizando instrumentos basados ​​en el espacio, como el detector de láser Evolved Antena Espacial de Interferómetro (ELISA) que se debe poner en marcha en 2034, según los investigadores.

En febrero, las colaboraciones internacionales de LIGO y Virgo anunciaron que habían detectado ondas gravitatorias por primera vez el uso de instrumentos basados ​​en tierra y en junio informó de la detección de un segundo.

Como Elisa estará en el espacio - y será por lo menos 250.000 veces mayor que los detectores en la Tierra - que debe ser capaz de detectar las ondas gravitacionales mucho menor frecuencia causados ​​por colisiones entre agujeros negros supermasivos que son de hasta un millón de veces la masa de nuestro sol.

Las teorías actuales sugieren que las semillas de estos agujeros negros eran el resultado de ya sea el crecimiento y colapso de la primera generación de estrellas en el Universo; colisiones entre estrellas de los cúmulos estelares densos; o el colapso directa de estrellas extremadamente masivas en el Universo temprano.

Como cada una de estas teorías predice diferentes masas iniciales para las semillas de semillas de agujeros negros supermasivos, las colisiones se producen diferentes señales de ondas gravitacionales.

Esto significa que las detecciones potenciales por ELISA podrían ayudar a identificar el mecanismo que ayudó a crear agujeros negros supermasivos y cuando en la historia del Universo se formaron.

El autor principal, Jaime Salcido, estudiante de doctorado en el Instituto de la Universidad de Durham de Cosmología Computacional, dijo: "Una mayor comprensión de las ondas gravitacionales significa que podemos estudiar el Universo de una forma totalmente diferente.

"Estas ondas son causados ​​por colisiones masivas entre los objetos con una masa mucho mayor que nuestro sol.

"Al combinar la detección de ondas gravitacionales con simulaciones en última instancia, podríamos calcular cuándo y cómo las primeras semillas de los agujeros negros supermasivos formado."

co-autor el profesor Richard Bower, del Instituto de la Universidad de Durham de Cosmología Computacional, agregó: "Los agujeros negros son fundamentales para la formación de galaxias y se cree que está situada en el centro de la mayoría de las galaxias, incluyendo nuestra propia Vía Láctea.

"El descubrimiento de cómo llegaron a estar donde están es uno de los problemas no resueltos de la cosmología y la astronomía.

"Nuestra investigación ha demostrado que los detectores situados en el espacio proporcionarán nuevos conocimientos sobre la naturaleza de los agujeros negros supermasivos."

Las ondas gravitacionales fueron predichas por primera vez hace 100 años por Albert Einstein como parte de su Teoría de la Relatividad General.

Las olas son ondas concéntricas causados ​​por eventos violentos en el Universo que apretar y estirar el tejido del espacio-tiempo, pero la mayoría son tan débiles que no pueden ser detectados.

LIGO detectar ondas gravitacionales utilizando instrumentos terrestres, llamados interferómetros, que utilizan rayos láser para recoger las alteraciones sutiles causados ​​por las olas.

Elisa funcionará de manera similar, la detección de los pequeños cambios en las distancias entre los tres satélites que giran alrededor del Sol en un patrón triangular conectadas por vigas de láseres en cada satélite.

En junio se informó de que el LISA Pathfinder, el precursor de ELISA, se había demostrado con éxito la tecnología que abre la puerta al desarrollo de un gran observatorio espacial capaz de detectar ondas gravitatorias en el espacio.

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