Liderado pela pesquisadora de pós-doutorado Maria Charisi, uma equipe de pesquisadores internacionais conhecida como colaboração NANOGrav criou um catálogo de 45, 000 galáxias para detectar ondas gravitacionais criadas por pares de buracos negros conhecidos como binários. Usando pulsares - os relógios mais precisos do céu - um detector de escala galáctica apelidou de uma matriz de tempo de pulsar e dados infravermelhos do céu, Charisi usou o catálogo para inserir binários hipotéticos para medir as diferenças nas massas dos dois buracos negros ou sua distância um do outro dentro de uma galáxia. "Como ainda não encontramos ondas gravitacionais com matrizes de temporização de pulsar, podemos brincar com nossos parâmetros binários e uma gama de frequências de ondas gravitacionais para encontrar os limites dos tamanhos dos binários dos buracos negros em galáxias específicas, "Charisi disse.

Deste trabalho, os astrofísicos podem descartar a existência de certos tipos de binários em várias galáxias próximas. Dentro de nossa própria galáxia, os cientistas sabem que existe um buraco negro supermassivo central, mas não se houver um companheiro menor formando um binário. Embora as matrizes de temporização do pulsar não possam restringir um binário em nossa Via Láctea, o experimento é tão sensível que esses limites são semelhantes aos limites em nossa própria galáxia obtidos com outros métodos.

Esta é a primeira vez que os dados da matriz de tempo do pulsar foram explorados com o catálogo de galáxias que o acompanha. Calculando os limites de binários de buracos negros em galáxias próximas, Charisi, Stephen Taylor, professor assistente de física e astronomia, e seus colegas internacionais estão se preparando para uma era de astronomia multimensageira. Como os binários dos buracos negros interagem entre si e dentro de seu ambiente galáctico consistindo de gás e estrelas, os cientistas serão capazes de interpretar sinais multimessageiros cheios de informações valiosas sobre a composição e o comportamento das galáxias. "Nunca vimos um buraco negro binário antes, então sabemos muito pouco no momento, "Disse Taylor." Há muito debate teórico sobre como um binário evolui, e vendo um será a pedra de Roseta do nosso campo. Estamos nos preparando para este momento. "

À medida que o experimento se torna mais sensível com mais observações, Charisi e Taylor esperam sondar mais galáxias, olhando cenários de amostras ainda maiores. Em última análise, com esses dados e após a primeira detecção de ondas gravitacionais, os cientistas serão capazes de localizar a galáxia de onde vieram os sinais.