La curva roja que cruza los centros de contorno muestra la tendencia de evolución de la población de SMBBH desde un corrimiento al rojo bajo a un corrimiento al rojo alto:las frecuencias de las ondas gravitacionales aumentan; las tensiones de las ondas gravitacionales disminuyen primero y luego aumentan. Crédito:NAOC
Recientemente, Investigadores del Observatorio Astronómico Nacional de la Academia de Ciencias de China cuantificaron el potencial de detección de ondas gravitacionales en la era del Square Kilometer Array (SKA). El estudio fue publicado en Revisión física D .
Este nuevo cálculo demuestra, por primera vez, que incluso una pequeña cantidad de púlsares de milisegundos de alta calidad (alrededor de 20) monitoreados por SKA pueden brindar información valiosa sobre la evolución del corrimiento al rojo de los binarios de agujeros negros supermasivos (SMBBH).
Los agujeros negros supermasivos se encuentran comúnmente en el centro de las galaxias y evolucionan con sus anfitriones. Por lo tanto, se espera que las SMBBH existan en pares de galaxias cercanos. Sin embargo, ninguno ha sido detectado inequívocamente.
El equipo de investigación llevó a cabo una simulación numérica semianalítica para estimar el número de SMBBH detectables con SKA Pulsar Timing Array (SKA-PTA).
Basado en muestras de galaxias infrarrojas y supuestos estadísticos de la población SMBBH, el equipo calculó sus características de ondas gravitacionales de baja frecuencia en diferentes corrimientos al rojo.
SKA es un radiotelescopio de usos múltiples con un área de recolección de aproximadamente 1 millón de metros cuadrados, y por lo tanto tiene un gran potencial para detectar ondas gravitacionales de nanohercios.
A diferencia de la idea de que se supone comúnmente que cientos de púlsares son necesarios en trabajos anteriores, el nuevo cálculo demuestra que un SKA-PTA que consta de solo ~ 20 púlsares es capaz de lograr la detección de ondas gravitacionales dentro de los cinco años de operación y crecer a una tasa de detección de más de 100 SMBBHs / año después de aproximadamente 10 años.
Dentro de los 30 años de funcionamiento, alrededor de 60 SMBBHs individuales de detección con z <0.05 y más de 10 4 con z Se esperan <1.
El número sustancial de detecciones esperadas y su evolución con corrimiento al rojo discernible por SKA-PTA harán de SKA una herramienta importante para estudiar la evolución de las SMBBH y sus galaxias anfitrionas.
