Nyligen, forskare från National Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences kvantifierade potentialen för gravitationsvågsdetektering under Square Kilometer Arrays (SKA) era. Studien publicerades i Fysisk granskning D .

Denna nya beräkning visar, för första gången, att även ett litet antal högkvalitativa millisekundpulsarer (cirka 20) övervakade av SKA kan leverera värdefull information om rödförskjutningsutvecklingen av supermassiva svarta håls binärer (SMBBH).

Supermassiva svarta hål finns vanligtvis i mitten av galaxer och utvecklas med sina värdar. SMBBHs förväntas därför existera i nära galaxpar. Dock, ingen har otvetydigt upptäckts.

Forskargruppen genomförde semi-analytisk numerisk simulering för att uppskatta antalet detekterbara SMBBH med SKA Pulsar Timing Array (SKA-PTA).

Baserat på infraröda galaxprover och statistiska antaganden om SMBBH-populationen, teamet beräknade sina lågfrekventa gravitationsvågegenskaper vid olika rödförskjutningar.

SKA är ett multifunktionellt radioteleskop med en uppsamlingsyta som närmar sig 1 miljon kvadratmeter, och har därmed stor potential för att detektera nanohertz gravitationsvågor.

Till skillnad från tanken att hundratals pulsarer vanligtvis antas vara nödvändiga i tidigare arbete, den nya beräkningen visar att en SKA-PTA bestående av endast ~20 pulsarer kan uppnå gravitationsvågdetektering inom fem års drift och växa till en detekteringshastighet på mer än 100 SMBBHs/år efter cirka 10 år.

Inom 30 års verksamhet, ca 60 individuella SMBBH-detektion med z <0,05 och mer än 10 ⁴ med z <1 förväntas.

Det stora antalet förväntade upptäckter och deras utveckling med rödförskjutning som kan urskiljas av SKA-PTA kommer att göra SKA till ett viktigt verktyg för att studera utvecklingen av SMBBH och deras värdgalaxer.