Geçen yıl yayınlanan ve kara delikleri beyaz noktalar olarak gösteren bir gökyüzü haritası. (LOFAR/LOL Anketi) Çünkü göremiyoruz Kara delikler , büyük, geniş Evrende tam olarak kaç tane olduğunu bilmek zor.
Ancak bu, onu çözmeye çalışmamızın hiçbir yolu olmadığı anlamına gelmez.
Yıldız kütleli kara delikler, ölü kütleli yıldızların çökmüş çekirdekleridir ve bu yıldızların ve ikililerin nasıl oluştuğunu ve geliştiğini içeren yeni araştırmalar, yıldız kütlesinin yeni bir tahminini elde etmeyi başardı. Kara delik Evrenin nüfusu.
Rakam oldukça şaşırtıcı: 40 kentilyon veya 40.000.000.000.000.000.000 kara delik, gözlemlenebilir Evrendeki tüm normal maddenin kabaca yüzde 1'ini oluşturuyor.
'Bu çalışmanın yenilikçi karakteri, ayrıntılı bir yıldız ve ikili evrim modelinin, bireysel galaksilerde yıldız oluşumu ve metal zenginleştirme için gelişmiş reçetelerle birleştirilmesindedir,' astrofizikçi Alex Sicilia'yı açıklıyor İtalya'daki Uluslararası İleri Araştırmalar Okulu'nun (SISSA)
'Bu ilklerden biri ve en sağlamlarından biri, başlangıçtan beri kozmik tarih boyunca yıldız kara delik kütle fonksiyonunun hesaplanması[lar].
Kara delikler, Evren hakkındaki anlayışımız üzerinde asılı duran büyük bir soru işareti – daha doğrusu birçok soru işareti. Ancak orada kaç tane kara delik olduğuna dair iyi bir fikrimiz varsa, bu, bu soruların bazılarını yanıtlamaya yardımcı olabilir.
Bir yaklaşım, Evrendeki büyük kütleli yıldızların tarihini tahmin etmektir. O zaman herhangi bir uzay hacminde olması gereken kara deliklerin sayısını hesaplayabilecektik.
Bu bilgi, galaksilerin çekirdeğini oluşturan Güneş'in kütlesinin milyonlarca veya milyarlarca katı büyüklüğündeki süper kütleli kara deliklerin büyümesi ve evrimi hakkında ipuçları verebilir.
Sicilia ve meslektaşları hesaplamalı bir yaklaşım benimsediler. Yalnızca tek veya ikili yıldızların evrimi yoluyla oluşan kara delikleri ve sayıları tahmin edilebilen kara delik birleşmelerinin rolünü hesaba katarak dahil ettiler. yerçekimi dalgası ve biraz daha yüksek kütleli kara delikler üreten veriler.
Bu, Evrenin ömrü boyunca Güneş kütlesinin beş ila 160 katı arasındaki yıldız kütleli kara deliklerin doğum oranını hesaplamalarına izin verdi.
Bu doğum oranı, bugün gözlemlenebilir Evren'e dağılmış kabaca 40 kentilyon yıldız kütleli kara delik olması gerektiğini ve yıldız kümelerinde ikili karadelik birleşmeleri tarafından üretilen en büyük yıldız kütleli karadeliklerin olması gerektiğini gösteriyor.
Ekip, sonuçlarını yerçekimi dalgası verileriyle karşılaştırdı ve kara delik birleşme oranlarına ilişkin tahminlerinin gözlemsel verilerle iyi bir uyum içinde olduğunu buldu. Bu, yıldız kümesi birleşmelerinin, gördüğümüz kara delik çarpışmalarının arkasında olduğunu gösteriyor.
Araştırmacılar, zaman içinde doğum oranını hesaplayarak, erken Evren'deki yıldız kütleli kara deliklerin sayısı için bir tahmin de elde edebildiler. Bu büyük ilgi görüyor, çünkü uzak Evrenin gözlemleri, süper kütleli karadelikleri şok edici derecede erken bir zamanda ortaya çıkardı. Büyük patlama .
Bu devlerin nasıl bu kadar hızlı büyüdüğü belli değil. Bazı güncel sorular, büyüdükleri kara delik 'tohumlarının' kütlesi ile ilgilidir - bunlar hafif yıldız kütleli kara delikler mi yoksa 'ağır' orta kütleli kara delikler mi?
Ekibin araştırması, bu soruların araştırılması için bir temel sağlayacaktır. Bu makale bir serinin ilkiydi; Gelecekteki makaleler, Evrendeki kara delik dağılımının daha eksiksiz bir resmi için orta kütleli kara delikleri ve süper kütleli kara delikleri araştıracak.
'Çalışmamız, yüksek kırmızıya kaymada (süper) kütleli kara delikler için hafif tohumların üretilmesi için sağlam bir teori sunuyor ve gelecek bir makalede izleyeceğimiz 'ağır tohumların' kökenini araştırmak için bir başlangıç noktası oluşturabilir,' astrofizikçi Lumen Boco diyor ISSA'nın.
Ekibin araştırması yayınlandı Astrofizik Dergisi .