改进了对最大引力波的搜索
2015年9月，天文学的世界发生了永远的改变，一个多世纪前爱因斯坦首次提出了时空涟漪理论，这是首次直接观测到。引力波是由美国激光干涉引力波天文台(LIGO-Virgo)的一个全球研究团队发现的，它是由两个黑洞螺旋融合而成，释放出巨大的能量。
使用公里规模的干涉仪，精确到单个原子的宽度，物理学家在通过地球时拾起了波浪，微小伸展并挤压了空间的织物。从那时起，几十几次更加引力的波浪观测，今年再次，天文学家正在关注侦查黑洞，中子恒星等的兼并。
LIGO探测的局限性
到目前为止，检测到的每一个引力波利胶已经源自黑洞和中子恒星的兼并与我们的太阳相似的群众。然而，天文学家预测，远远较大的波浪可能来自“超大分动”的黑洞 - 物体比太阳更重的物体，这被认为是占据许多星系的中心。
正如Holgado解释所示，当两个星系合并在一起时，这些波可以形成，使它们的每个超卡孔彼此轨道。他说，“一些最响亮的引力波是从合并星系的中心内部形成的超大迹象的黑洞二进制文件中的轨道运动。然而，尽管巨大尺寸，但这些波浪难以辨别。在2015年的Ligo-Virgo观察到的纹波显着完成了一毫秒的分数中的循环，那些来自超级分类的黑洞二进制文件的波浪，几十年来可以持续数千到数百万年。
'Ligo不能从这些来源中检测引力波，因为预计螺旋式超大的黑洞二进制文件的频率是纳米赫尔兹的频率，'Holgado继续。‘LIGO is only sensitive to gravitational wave frequencies of order tens to thousands of hertz, which mostly correspond to the mergers of stellar-mass black hole binaries and neutron-star binaries.’ Astronomers have thus been relying on a different technique to detect nanohertz gravitational waves by exploiting the most reliable timekeepers known to astronomy.
可靠的天文计时员
天文学家们第一次发现一些神秘的物体时，感到很困惑，这些物体似乎不断地发出高能量辐射的闪光。这些脉冲如此精确地记录时间，以至于一些研究人员起初甚至被外星人对它们起源的解释所吸引。然而，正如乔斯林·贝尔(Jocelyn Bell)和安东尼·休伊什(Antony Hewish)在1967年的著名发现，这些信号有一个完美的自然解释。
这两位科学家揭示，脉冲实际上是辐射束，它们是从快速旋转的中子星的两极不断发射出来的。中子星是体积小、密度大的物体，曾经是大质量恒星的核心。每旋转一次，这些光束中的一束就会直接指向地球，从我们的角度来看，就会产生一系列有规律的闪光。
脉冲具有坚定不移的均匀性，如高精度的节拍器，而是随着Holgado解释，如果具有引力波的脉冲星信号，这可能似乎从我们的角度来改变。“如果引力波通过脉冲脉和地球，则由于Spacetime的拉伸和挤压，所观察到的脉冲倍增次数。
如果引力波穿过脉冲星和地球，由于时空的拉伸和压缩，脉冲的到达时间会发生偏移。
天文学家们现在正在利用这些理论上的变化来监测这些扭曲的脉冲星信号在几年的时间内的群或阵的变化。“为了探测引力波，我们可以对脉冲星阵列进行计时，并将观测到的每颗脉冲星脉冲到达时间的变化联系起来，”霍尔加多继续说。“脉冲星计时阵列(PTA)是一种特殊类型的引力波探测器，对超大质量黑洞双星发出的毫赫兹引力波非常敏感。”
日益增长的二进制候选人名单
该技术对于检测Ligo对Ligo不敏感的低频重力波至关重要。然而，对PTA信号偏移的观察尚未产生低频涟漪的具体证据。一切都是，研究人员现在已经开始寻求搜索;特别注意在一些星系中心收集的密集，明亮的气体群。
“即使PTA尚未检测纳米赫茨引力波，它们的上限是天体物理相关性和重要性，'Holgado说。“许多望远镜一直在寻找和观察活跃的银核（AGN），这是由于在热气体上的超迹象的黑洞而被观察到与正常的星系相比非常明亮的星系。”
在这些明亮的银河中心中的几个中，天文学家发现他们发出的光线，定期升高并升高。正如Holgado解释所说，“有些AGN有光线曲线，展示了一些定期行为，有时被认为是来自超迹象的轨道运动二进制的轨道运动。”
如果黑洞双星的轨道相对于我们的视角是倾斜的，那么每一个黑洞都会例行地在彼此环绕的过程中向我们移动或远离我们。这种相对于我们视线的运动会导致黑洞周围明亮的物质在运动向我们靠近时变得更亮，而在运动远离我们时变得更暗。另一种可能性是，如果轨道完全是正面的，也就是说，既没有朝向我们也没有远离我们的运动，那么气态物质仍然可以在双星轨道运动的驱动下落入黑洞。物质落入黑洞的速率可以在轨道时间尺度上增加或减少，随着吸积速率的改变，坠入黑洞的气体的光度也会改变。因此，天文学家可以通过将望远镜对准位于PTAs后面的周期性AGN来改进他们对毫米波频率的搜索。
缺乏引力波浪
如果天文学家关于超大质量黑洞双星是周期性AGN的主要原因的说法是正确的，我们可能期望到现在已经有一个快速增长的纳米赫兹引力波观测数据库。然而，不幸的是，事实并非如此。霍尔加多继续说:“望远镜发现的候选行星数量越来越多，这意味着可能会发射引力波的双星，脉冲星计时阵列对引力波很敏感。”然而，脉冲星计时阵列尚未探测到引力波。这肯定意味着AGN中部分超大质量黑洞双星可能是错误探测到的。”
利用PTA上限，我们已经证明只有一小部分blazar可能是二进制的。
如果天文学家关于特大质量黑洞双星是周期性AGN的唯一原因的看法是错误的，那么确定造成它们的比例可能对未来的引力波观测至关重要。在他的研究中，Holgado正在努力确定有多少时间变量AGN可以用黑洞双星来解释。
在布拉齐中检测
当AGN特别明亮时，它们将通过庞大喷射释放大量的能量，垂直于银河系的光盘。展示这些喷气机的AGN称为“Quasars”，在特殊情况下，它们直接向地球指向，使其成为我们观察的理想选择。在观察这些特殊的Quasars中收集的数据，称为'Blazars'是Holgado特别感兴趣的。“布拉齐是一种特殊类型的AGN，其喷气机直接指向我们，使其在AGN中特别明亮，”他解释道。“美国宇航局的费米伽玛射线空间望远镜已经获得了比脉冲运动时序阵列更远的距离最完整的布拉齐人普查。”
许多blazar表现出的光的变化使得天文学家首先建立了超大质量黑洞双星的理论，这给了Holgado一个高度发达的观测数据库来进行研究。他继续说:“blazar臭名昭著的表现是在不同波长的光曲线上显示准周期行为，有时也被认为是由于双星的存在。”有了这些信息，Holgado就可以利用纳米赫兹引力波的PTA上限，直接量化可能存在双星的周期性blazar的比例。
超大质量双星的证据有限
到目前为止，Holgado的研究结果表明，只有一小部分blazar可以容纳发射引力波的双星，这与PTA的上限一致。这表明超大质量黑洞双星在AGN周期中所占的比例比天文学家最初认为的要小得多。相反，Holgado理论认为，大多数周期性AGN一定是由围绕单个超大质量黑洞运行的发光气体的不均匀分布组成的。
“使用PTA上限,我们已经表明,只有一小部分耀类星体,约0.01到0.1%,可能是二进制文件,这意味着准周期经常看到耀类星体可能是由于周期性运动的超大质量黑洞周围的热气,“他解释说。
对于一些天文学家来说，这种低分数可能有点令人难忘，但结果可以对确保源于超大迹象黑洞二进制文件的潜在未来的引力波观察来证明至关重要。二元部分的约束还提供了一些洞察星系中心中有效的超大自主黑洞二进制文件。在未来，Holgado的工作可以在我们现在知道渗透我们的宇宙中的时尚中的动态涟漪中发挥重要作用。
个人反应
寻找潜在的超级分类黑洞二进制文件有所增加。通过脉冲达时序阵列提高其上限，您必须对此字段中的未来感到兴奋。