Utkanten av spiralgalaxer som vår egen kan vara trångt med kolliderande svarta hål i massiva proportioner och ett utmärkt läge för forskare som jagar källorna till gravitationella vågor, sa forskare vid Rochester Institute of Technology i en kommande uppsats i Astrofysiska tidskriftsbrev .

RIT-studien identifierar en förbisedd region som kan visa sig vara full av svängande svarta hål och ursprunget till gravitationsvågkvitter som hörs av observatorier i USA och Italien. Att identifiera värdgalaxerna för sammanslagning av massiva svarta hål kan hjälpa till att förklara hur kretsande par av svarta hål bildas.

Förhållanden som är gynnsamma för sammanslagningar av svarta hål finns i de yttre gasdiskarna i stora spiralgalaxer, enligt Sukanya Chakrabarti, biträdande professor i fysik vid RIT och huvudförfattare till "The Contribution of Outer HI Disks to the Merging Binary Black Hole Populations, "tillgänglig online på https://arxiv.org/abs/1710.09407.

Tills nu, små satellit- eller dvärggalaxer ansågs ha den lämpligaste miljön för att hålla svarta hålspopulationer:en gles befolkning av stjärnor, orenad med tungmetaller som järn, guld och platina - element som spyddes i supernovaexplosioner - och ineffektiva vindar som lämnar massiva stjärnor intakta.

Chakrabarti insåg att kanterna på galaxer som Milky Wavy har liknande miljöer som dvärggalaxer men med en stor fördel - stora galaxer är lättare att hitta.

"Metallhalten i de yttre skivorna i spiralgalaxer är också ganska låg och bör vara full av svarta hål i detta stora område, "Sa Chakrabarti.

En medförfattare på tidningen, Richard O'Shaughnessy, biträdande professor i matematiska vetenskaper vid RIT och medlem i LIGO Scientific Collaboration, sade:"Denna studie visar att, vid förutsägelse eller tolkning av observationer av svarta hål, Vi behöver inte bara ta hänsyn till skillnaderna mellan olika typer av galaxer utan också de olika miljöer som uppstår inuti dem. "

En djupare förståelse av universum är möjlig nu när forskare kan kombinera gravitationell vågastronomi med traditionella mätningar av ljusband. Befintlig forskning visar att även svarta hål, som är för täta för att ljus ska slippa, har en gravitationsvåg och en optisk motsvarighet, rester av materia från stjärnkollapsen från vilken de bildades.

"Om du kan se ljuset från en sammanslagning av svart hål, du kan bestämma var det är på himlen, "Sa Chakrabarti." Sedan kan du dra slutsatser om parametrarna som driver universums livscykel som helhet och det är den heliga gralen för kosmologin. Anledningen till att detta är viktigt är att gravitationella vågor ger dig ett helt oberoende sätt att göra det så att det inte förlitar sig på astrofysiska approximationer. "