引力波是由加速的質量引起的時空曲率的漣漪，是一種以光速從源頭向外傳播的波。儘管並不需要一個巨大的天體來產生引力波，但我們人類的儀器只能探測到那些由非常大的天體的極端加速產生的引力波，例如黑洞的雙軌。
巨大的黑洞位於大多數星系的中心。這些黑洞非常重–它們的質量可以是太陽質量的100萬到10億倍以上，因此它們稱為超大質量黑洞。
當星系在宇宙中移動時，它們偶爾會合併。當這種情況發生時，它們所承載的超大質量黑洞往往會向對方遷移進而形成一個雙星系統。當這兩個黑洞相互繞行時，它們扭曲了周圍的空間和時間結構併產生了引力波，這些引力波蕩漾在宇宙中。這些引力波在穿越空間時每一年左右完成一次完整的振蕩並被歸類為低頻引力波。
宇宙中充滿了這些超大質量黑洞雙星系統，它們發出的引力波充滿了空間並組合成了一種被稱為隨機引力波背景的東西。科學家們正在試圖利用一個被稱為脈衝星計時陣列的複雜的射電望遠鏡網絡從這個背景中找到引力波信號，但可能要等到多年後才會有一個確認的探測結果。
由於這個原因，宇宙學模擬經常被用來預測這種引力波信號可能是什麼樣子。這種類型的模擬通過追蹤物質和能量從大爆炸后不久一直到今天的流動情況來幫助科學家了解宇宙的結構和歷史。
由研究生研究員Bailey Sykes（來自莫納什大學）領導的研究小組跟包括OzGrav副研究員Hannah Middleton博士在內的幾位OzGrav科學家一起，他們最近對這種引力波信號的強度作出了新的預測。新估計則是基於來自MassiveBlack-II模擬的數據生成，據悉，該模擬模擬了一個類似於我們自己宇宙中的一大塊空間區域。
研究小組做了兩個估計：一個是一旦它們的宿主星系發生碰撞，超大質量黑洞幾乎立即合併；另一個是一旦兩個黑洞在一個雙星系統中配對，它們需要時間向對方下沉。這第二個估計非常重要，因為在這段時間內，由於超大質量雙星附近的恆星和氣體的相互作用，雙星的引力波輸出也會發生變化。
據悉，使用MassiveBlack-II模擬的引力波信號跟之前研究中的其他預測相似。它比目前可由脈衝星計時陣列探測到的信號要小，然而隨着望遠鏡技術靈敏度的提高，確認的探測可能就在不遠處。
這項研究的結果為現有信號預測增加了寶貴的見解並為未來的脈衝星計時陣列提供了一個重要的參考點。對隨機引力波背景的逐步準確估計可以用來進一步了解其他天體物理現象，包括影響合併超大質量黑洞的恆星和氣體的相互作用。