A curva vermelha cruzando os centros dos contornos mostra a tendência de evolução da população SMBBH de baixo redshift para alto redshift:as frequências das ondas gravitacionais aumentam; as tensões das ondas gravitacionais diminuem primeiro e depois aumentam. Crédito:NAOC
Recentemente, pesquisadores do Observatório Astronômico Nacional da Academia Chinesa de Ciências quantificaram o potencial de detecção de ondas gravitacionais na era do Square Kilometer Array (SKA). O estudo foi publicado em Revisão Física D .
Este novo cálculo demonstra, pela primeira vez, que mesmo um pequeno número de pulsares de milissegundos de alta qualidade (cerca de 20) monitorados pelo SKA pode fornecer informações valiosas sobre a evolução do redshift de binários supermassivos de buracos negros (SMBBH).
Buracos negros supermassivos são comumente encontrados no centro das galáxias e evoluem com seus hospedeiros. Espera-se, portanto, que SMBBHs existam em pares de galáxias próximas. Contudo, nenhum foi detectado de forma inequívoca.
A equipe de pesquisa realizou simulação numérica semianalítica para estimar o número de SMBBHs detectáveis com SKA Pulsar Timing Array (SKA-PTA).
Com base em amostras de galáxias infravermelhas e suposições estatísticas da população SMBBH, a equipe calculou suas características de ondas gravitacionais de baixa frequência em diferentes redshifts.
SKA é um radiotelescópio multifuncional com uma área de coleta de aproximadamente 1 milhão de metros quadrados, e, portanto, possui grande potencial para detectar ondas gravitacionais nanohertz.
Diferente da ideia de que centenas de pulsares são comumente considerados necessários em trabalhos anteriores, o novo cálculo demonstra que um SKA-PTA consistindo de apenas ~ 20 pulsares é capaz de alcançar a detecção de ondas gravitacionais dentro de cinco anos de operação e crescer para uma taxa de detecção de mais de 100 SMBBHs / ano após cerca de 10 anos.
Dentro de 30 anos de operação, detecção de cerca de 60 SMBBHs individuais com z <0,05 e mais de 10 4 com z <1 são esperados.
O número substancial de detecções esperadas e sua evolução com redshift discernível pelo SKA-PTA fará do SKA uma ferramenta significativa para estudar a evolução de SMBBHs e suas galáxias hospedeiras.
