La périphérie des galaxies spirales comme la nôtre pourrait être encombrée de trous noirs en collision de proportions massives et un emplacement de choix pour les scientifiques à la recherche des sources d'ondes gravitationnelles, ont déclaré des chercheurs du Rochester Institute of Technology dans un article à paraître en Lettres de revues astrophysiques .

L'étude RIT identifie une région négligée qui pourrait s'avérer regorgeant de trous noirs en orbite et l'origine des gazouillis d'ondes gravitationnelles entendus par des observatoires aux États-Unis et en Italie. L'identification des galaxies hôtes de la fusion des trous noirs massifs pourrait aider à expliquer comment se forment des paires de trous noirs en orbite.

Des conditions favorables aux fusions de trous noirs existent dans les disques de gaz externes des grandes galaxies spirales, selon Sukanya Chakrabarti, professeur adjoint de physique au RIT et auteur principal de "The Contribution of Outer HI Disks to the Merging Binary Black Hole Populations, " disponible en ligne sur https://arxiv.org/abs/1710.09407.

Jusqu'à maintenant, on pensait que les petites galaxies satellites ou naines avaient l'environnement le plus approprié pour héberger des populations de trous noirs :une population clairsemée d'étoiles, non pollué par des métaux lourds comme le fer, l'or et le platine - des éléments crachés dans les explosions de supernovae - et des vents inefficaces qui laissent les étoiles massives intactes.

Chakrabarti s'est rendu compte que les bords des galaxies comme la Milky Wavy ont des environnements similaires à ceux des galaxies naines, mais avec un avantage majeur :les grandes galaxies sont plus faciles à trouver.

"La teneur en métal des disques externes des galaxies spirales est également assez faible et devrait être truffée de trous noirs dans cette vaste zone, " a déclaré Chakrabarti.

Un co-auteur sur le papier, Richard O'Shaughnessy, professeur assistant de sciences mathématiques au RIT et membre de la Collaboration Scientifique LIGO, a déclaré :« Cette étude montre que, lors de la prédiction ou de l'interprétation d'observations de trous noirs, nous devons tenir compte non seulement des différences entre les différents types de galaxies, mais aussi de la gamme d'environnements qui se produisent à l'intérieur d'elles."

Une compréhension plus approfondie de l'univers est possible maintenant que les scientifiques peuvent combiner l'astronomie des ondes gravitationnelles avec les mesures traditionnelles des bandes de lumière. Les recherches existantes montrent que même les trous noirs, qui sont trop denses pour que la lumière s'échappe, avoir une onde gravitationnelle et une contrepartie optique, restes de matière de l'effondrement stellaire à partir duquel ils se sont formés.

"Si vous pouvez voir la lumière d'une fusion de trous noirs, vous pouvez déterminer où il est dans le ciel, " a déclaré Chakrabarti. "Ensuite, vous pouvez déduire les paramètres qui régissent le cycle de vie de l'univers dans son ensemble et c'est le Saint Graal de la cosmologie. La raison pour laquelle cela est important est que les ondes gravitationnelles vous offrent une manière complètement indépendante de le faire, de sorte qu'elle ne repose pas sur des approximations astrophysiques. »