Пульсары впервые ограничили массу пар сверхмассивных чёрных дыр в ранней Вселенной

Астрономы впервые напрямую ограничили массу пар сверхмассивных чёрных дыр, существовавших в ранней Вселенной. Исследование, опубликованное в Physical Review Letters, провела команда под руководством Ицинь Чэня из Пекинского педагогического университета. Об этом рассказывает сайт Phys.org.

Учёные использовали массив пульсаров Parkes в Австралии, проанализировав 18 лет наблюдений за 30 пульсарами. Пульсары — это быстро вращающиеся нейтронные звёзды, которые вспыхивают с регулярностью космических часов. Проходящие гравитационные волны слегка смещают время этих вспышек, что позволяет обнаруживать пары чёрных дыр.

Новый метод учитывает красное смещение, которое растягивает гравитационные волны по мере их путешествия через расширяющуюся Вселенную. Это позволило впервые применить поиск к далёким объектам эпохи «космического рассвета» — менее чем через миллиард лет после Большого взрыва.

Команда объединила данные с известными положениями и красными смещениями двух целей: ультраяркого квазара, наблюдаемого менее чем через 900 миллионов лет после Большого взрыва, и одной из самых далёких галактик, обнаруженных телескопом James Webb, — менее чем через 300 миллионов лет после Большого взрыва.

Для обеих целей удалось исключить пары чёрных дыр массой около 10 миллиардов солнечных масс и более. Это первые прямые ограничения на пары чёрных дыр в космический рассвет, полученные с помощью гравитационных волн.

Результаты показывают, что большая дистанция не обязательно делает пары чёрных дыр труднее для обнаружения. Это открывает новый способ их поиска и может помочь объяснить, как такие массивные чёрные дыры появились так рано в истории Вселенной.