Resultaten från en Rochester Institute of Technology -studie ger ytterligare bevis på att utkanten av spiralgalaxer är värd för massiva svarta hål. Dessa förbisedda regioner är nya platser för att observera gravitationella vågor som skapas när de massiva kropparna kolliderar, författarna rapporterar.

Studien slingrar tillbaka tiden på massiva svarta hål genom att analysera deras synliga föregångare - supernovor med kollapsande kärnor. De långsamma förfallet av dessa massiva stjärnor skapar ljusa signaturer i det elektromagnetiska spektrumet innan stjärnutvecklingen slutar i svarta hål.

Använda data från Lick Observatory Supernova Search, en undersökning av närliggande galaxer, laget jämförde supernovahastigheten i yttre spiralgalaxer med kända värdar - dvärg-/satellitgalaxer - och hittade jämförbara siffror för typiska spiralutkanter och typiska dvärggalaxer, ungefär två kärnkollaps-supernovor per årtusende.

Studien, "Supernovahastighet bortom den optiska radien, "kommer att visas i ett kommande nummer av Astrofysiska tidskriftsbrev .

Låga nivåer av element som är tyngre än väte och helium som finns i dvärg-/satellitgalaxer skapar gynnsamma förutsättningar för massiva svarta hål att bilda och skapa binära par. En liknande galaktisk miljö i de yttre skivorna i spiralgalaxer skapar också troliga jaktmarker för massiva svarta hål, sa Sukanya Chakrabarti, huvudförfattare och biträdande professor vid RIT School of Physics and Astronomy.

"Om dessa supernovaer med kärnkollaps är föregångarna till de binära svarta hålen som detekteras av LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), vad vi har hittat är en pålitlig metod för att identifiera värdgalaxerna i LIGO -källor, "sa Chakrabarti." Eftersom dessa svarta hål har en elektromagnetisk motsvarighet i ett tidigare skede i sitt liv, vi kan identifiera deras plats på himlen och se efter massiva svarta hål. "

Studiens resultat kompletterar Chakrabartis studie 2017, som visade att de yttre delarna av spiralgalaxer kan bidra till LIGO -detekteringshastigheter. Regionerna bildar stjärnor i jämförbar takt med dvärggalaxer och har lågt innehåll av tunga element, skapa ett gynnsamt hem för massiva svarta hål. Den aktuella studien isolerar potentiella kandidater inom dessa gynnsamma galaktiska miljöer.

"Vi ser nu att dessa båda är viktiga bidragsgivare, "Sade Chakrabarti." Nästa steg är att göra djupare undersökningar för att se om vi kan förbättra takten. "

Medförfattare Brennan Dell, en nyutexaminerad från RIT:s datavetenskapliga program, analyserade data med Chakrabarti under hans grundutbildning.

"Detta arbete kan hjälpa oss att avgöra vilka galaxer som ska leta efter elektromagnetiska motsvarigheter till massiva svarta hål, "Sa Dell.