Сколько черных дыр во Вселенной? 40 000 000 000 000 000 000
С помощью нового вычислительного подхода исследователи SISSA смогли провести увлекательный расчет. Согласно их работе, около 1% всей обычной (барионной) материи заключено в черных дырах звездной массы.
Сколько черных дыр во Вселенной? Это один из самых актуальных и актуальных вопросов современной астрофизики и космологии. Недавно этот интригующий вопрос был рассмотрен исследователями из SISSA и других национальных и международных организаций. В первой статье из серии, опубликованной в The Astrophysical Journal, авторы исследовали демографию черных дыр звездной массы, то есть черных дыр с массами от нескольких единиц до нескольких сотен масс Солнца.
«Инновационный характер этой работы заключается в соединении подробной модели звездной эволюции с передовыми рецептами звездообразования и обогащения металлов в отдельных галактиках. Это одно из первых и одно из самых надежных вычислений ab initio функции массы звездной черной дыры за всю космическую историю» — говорят ученые.
Согласно новому исследованию, около 1% всего обычного (барионного) вещества Вселенной заключено в черных дырах звездной массы.
Удивительно, но исследователи обнаружили, что количество черных дыр в наблюдаемой Вселенной (сфера диаметром около 90 миллиардов световых лет) в настоящее время составляет около 40 миллиардов миллиардов (т.е. около 40 x 1018, т.е. 4 с 19 нулями !). По другому можно сказать, что это 40 квинтиллионов, 40 тысяч квадриллионов, или 40 миллионов триллионов.
Как объясняют авторы исследования: “Этот важный результат был получен благодаря оригинальному подходу, который сочетает в себе современный эволюционный код SEVN, с эмпирическими предписаниями для соответствующих физических свойств галактик, особенно скорости звездообразования, количества звездной массы и металличности межзвездной среды (которые являются важными элементами для определения количества и массы звездных черных дыр).
Используя эти важнейшие компоненты в самосогласованном подходе, благодаря своему новому вычислительному подходу, исследователи затем вывели количество черных дыр звездной массы и их распределение по массе за всю историю Вселенной.
Оценка количества черных дыр в наблюдаемой Вселенной — не единственный вопрос, которым занимаются ученые в рамках этого исследования.
Диаметр галактики Млечный Путь составляет около одного квинтиллиона километров, или одного зеттаметра.
В знаменитой задаче о зёрнах на шахматной доске, число зёрен на доске в 64 клеток составит более 18 квинтиллионов.
Существует более 43 квинтиллионов различных комбинаций кубика Рубика.
Электрическая лампа мощностью 100 Вт излучает 10 квинтиллионов фотонов в секунду.
В сотрудничестве с доктором Уго Ди Карло и профессором Микела Мапелли из Университета Падуи они также исследовали различные каналы образования черных дыр разной массы, таких как изолированные звезды, двойные системы и звездные скопления.
Согласно их работе, самые массивные звездные черные дыры возникают в основном в результате динамических событий в звездных скоплениях. В частности, исследователи показали, что такие события необходимы для объяснения функции масс сливающихся черных дыр, согласно оценке гравитационных волн коллаборации LIGO/Virgo.
«Наша работа представляет собой надежную теорию генерации зародышей для (сверх) массивных черных дыр с большим красным смещением и может стать отправной точкой для исследования происхождения «тяжелых зародышей», что мы будем описывать в следующей статье».