В недавнем исследовании ученые смогли вывести определенное число с помощью компьютерного моделирования.

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:

Подпишитесь на наш Telegram
Получайте 1 сообщение с главными новостями за день, каждый вечер по будням.
Заглавное фото: Jacob Granneman / Unsplash.com

Обсуждение

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии