Сколько черных дыр во Вселенной?
40 триллионов черных дыр
Исследователи всегда ломали голову над тем, сколько звездных черных дыр существует во Вселенной. Благодаря компьютерному моделированию, они стали на шаг ближе к ответу на этот вопрос. Это примерно 4 с 19 нулями.
Это результат, для которого группа астрономов смоделировала звездообразование и формирование галактик во Вселенной. Исходя из частоты появления определенных типов звезд и их жизненного цикла, можно определить, сколько из них должны стать черными дырами в конце своего существования.
Вселенная – это бесконечный простор. И бесконечное количество звезд, планет и лун. Но время жизни звезд ограничено. В какой-то момент запас топлива, питающего эти звездные «электростанции», исчерпывается.
Затем они становятся, например, красными гигантами, белыми карликами, нейтронными звездами или черными дырами, в зависимости от того, насколько большими они были.
Наше Солнце, например, впервые станет так называемым красным гигантом через несколько миллиардов лет. Наша планета раздуется и включит в себя своих соседей: планеты Меркурий и Венеру. В конце концов, остывающий белый карлик останется в красивой планетарной туманности.
Большинство звезд оказываются такими хрустальными шарами, размером примерно с Землю.
Но некоторые из них становятся так называемыми звездными черными дырами. Эти странные объекты с большим гравитационным эффектом, масса которых сосредоточена в крошечной точке, завораживают астрономов.
Уже известно, что существует великое множество таких гравитационных чудес, которые сами притягивают свет и заставляют его безвозвратно исчезать. Но сколько именно?
Исследователи под руководством Алекса Сицилии из Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati в Триесте приблизились к ответу на этот вопрос с помощью компьютерного моделирования.
По словам Сицилии, вопрос о количестве черных дыр имеет решающее значение для астрофизики, космологии и астрономии.
В числовом выражении это 40 триллионов или 40 миллиардов миллиардов. «Это один из первых и наиболее надежных расчетов массы звездных черных дыр в космической истории», – цитирует первого автора Сицилию пресс-релиз.
Результаты были опубликованы в научном журнале «The Astrophysical Journal»
В моделирование исследователи включили наблюдаемую Вселенную на всем ее протяжении, что соответствует сфере диаметром около 90 миллиардов световых лет. Затем компьютер смоделировал образование различных звезд: изолированных экземпляров, бинарных систем и звездных скоплений в галактиках.
Но исследователи выяснили и другое: около одного процента всей обычной материи во Вселенной скрыто в черных дырах.
Более крупные звездные черные дыры, имеющие массу от нескольких до нескольких десятков солнечных масс, образуются в основном в результате динамических событий в звездных скоплениях.
Здесь такие объекты также могут сливаться друг с другом и превращаться в еще большую черную дыру, в которой массы суммируются. Астрономам часто удавалось видеть такие события с помощью наблюдения гравитационных волн.
Когда образуются черные дыры, которые Альберт Эйнштейн предсказал в своей теории общей относительности, топливо звезды исчерпывается.
В другой работе ученые также хотят рассмотреть сверхмассивные черные дыры. Об их образовании известно немного. Исследователи предполагают, что такие гравитационные гиганты, некоторые из которых имеют размер в миллиарды солнечных масс, часто располагаются в центрах галактик.
Например, известно ядро галактики Messier 87, гигантской эллиптической галактики, удаленной от Млечного Пути на 55 миллионов световых лет, которую астрономы любят наблюдать, потому что она ярко светится и имеет легко наблюдаемый центр.
Черные дыры средних размеров, которые, как говорят, составляют максимум несколько тысяч солнечных масс, все еще остаются загадкой. Но ключей к этим связям между малыми и очень большими черными дырами пока нет – известно лишь несколько кандидатов в такие объекты.
Например, в прошлогоднем исследовании ученые NASA изучили шаровое скопление NGC 6397, которое находится на расстоянии около 7800 световых лет от нашей галактики, Млечного Пути.
С помощью имеющихся в настоящее время методов ученые пока что не могут провести дальнейшую проверку того, действительно ли количество звездных черных дыр, определенное в исследовании, является верным.
Однако результаты согласовываются с данными детекторов гравитационных волн, которые можно использовать для оценки распределения черных дыр.
Читать также:
- Немецкий астрофизик получил Нобелевскую премию за чёрные дыры
- Не кино, а реальность: к 2024 году в космосе построят киностудию
- «Новая эра»: NASA запускает самый большой в мире телескоп
Читайте также:
Обсуждение
Самые последние новости
