В наблюдаемой Вселенной существует около 40 квинтиллионов чёрных дыр
Черные дыры, эти сверхмассивные космические объекты, не позволяющие проблемам или свету вырваться наружу, очаровывают весь мир. Тем не менее, они остаются, по большей части, загадкой для ученых. В попытке понять их немного больше, исследователи из итальянского Scaula Internet Superordista di Avanzati (SISSA) смогли определить количество звездных черных дыр в наблюдаемой Вселенной. Вердикт: в наблюдаемой Вселенной существует около 40 звездных черных дыр.
В исследовании, опубликованном в Astrophysical Journal, был разработан замечательный вычислительный подход к подсчету количества черных дыр в наблюдаемой Вселенной. Это огромная область, протяженностью 90 миллиардов световых лет. Они также сделали захватывающее открытие, что почти 1% нормальной материи содержится в этих черных дырах S-Caled Star.
Образовавшиеся в результате коллапса звезд, эти черные дыры содержат большую часть материи, из которой состоит все вокруг нас (обычные вариоматериалы), за исключением 20-25 солнечных масс. Открытие этой первой демографической звездной черной дыры является частью проекта «Big Data from the Study of Black Hole Evolution» (BID4BEST), который прокладывает путь для дальнейших открытий.
Проект Bid4Best, посвященный в первую очередь изучению эволюции черных дыр, как следует из его названия, требует проведения исследований сразу в нескольких областях. По словам сицилийского руководителя и координатора изучаемой Высшей школы астрофизики, профессора космологии Андреа Рапи, были задействованы знания в области звездной астрофизики, формирования галактик, гравитационных волн и других более специфических областей астрофизики формирования.
Читайте также: Астрономы наблюдают черную дыру со странным наклоном оси
Двойная рентгеновская система Maxi J1820+070 состоит из звезды, вращающейся вокруг черной дыры. В отсутствие препятствий оси вращения выравниваются..
Для получения результатов итальянские исследователи применили методику, сочетающую новейшие эволюционные коды для звезд и бинаров, называемые SEVN, и подход, основанный на вероятностных расчетах; доктор Марио Спера, один из исследователей SISSA, разработал SEVN специально для этого проекта.
Основными частями расчета являются свойства галактики, соответствующая скорость космического аппарата, количество звездной массы и металличность межзвездной среды (часть массы, состоящая из гелия и водорода).
Как только эти компоненты определены и собраны, группа исследователей приступает к самоконструированию, т.е. учет каждого компонента, который состоит из всех структур. Их новый и очень сложный вычислительный метод интеграции всех этих данных позволяет определить распределение всех наблюдаемых черных дыр Вселенной и их массы.
Новизна этой работы заключается в объединении детальной модели звездной и бинарной эволюции со сложным рецептом поиска и концентрации металлов в отдельных галактиках. Это один из первых и наиболее надежных расчетов ab initio звездных черных дыр. Алекс Сицилия, аспирант кафедры астрофизики и космологии SISSA по истории Вселенной и ведущий автор исследования, поясняет в пресс-релизе.
Исследование SISSA не ограничивалось оценкой количества звездных черных дыр. В ходе исследования было рассмотрено множество других интересных вопросов, таких как формирование черных дыр различной массы, одиночных звезд, бинарных звездных систем и звездных скоплений. Среди прочего, было показано, что самые массивные звездные черные дыры в основном являются результатом динамических событий внутри звездных скоплений.
Эти результаты, полученные в сотрудничестве с двумя исследователями из Университета Падовы, показывают, что эти динамические события помогают объяснить функцию слившейся черной дыры или массы трех слившихся черных дыр. Эти массы оцениваются путем измерения гравитационных волн в Международном научном сотрудничестве Ligo/vergo, огромной гравитационной обсерватории недалеко от Пизы.
Итальянские исследователи даже считают, что нашли хороший ключ к разгадке образования сверхъестественных светлых ядер черных дыр, которые излучают красные волны в верхней части. Эти «семена» должны быть промежуточными черными дырами, которые играют важную роль в формировании и эволюции галактик, особенно в формировании сверхъестественных черных дыр. Исследователи из Падовы показали, что эти динамические события помогают объяснить функции слившихся черных дыр или массы трех слившихся черных дыр. Эти массы оцениваются путем измерения гравитационных волн в Международном научном сотрудничестве Ligo/vergo, огромной гравитационной обсерватории недалеко от Пизы.
