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宇宙中有4000億億個黑洞

2022年01月25日 16:40:04 來源:科技日報 作者:劉霞

  宇宙中究竟有多少個黑洞?這是現(xiàn)代天體物理學(xué)和宇宙學(xué)領(lǐng)域最緊迫的問題之一,科學(xué)家們現(xiàn)在終于給出了答案!意大利國際高等研究院(SISSA)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家在最新一期《天體物理學(xué)雜志》上撰文稱,他們首次對恒星級黑洞的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計,計算出了其在整個宇宙中的分布情況,并據(jù)此計算出目前可觀測宇宙中黑洞的數(shù)量約為4000億億個。

  在最新研究中,科學(xué)家們將SISSA研究人員馬里奧·斯佩拉博士開發(fā)的最先進(jìn)的恒星和雙星演化算法SEVN與星系相關(guān)的物理性質(zhì)(特別是恒星的形成率、恒星級黑洞的數(shù)量以及星際介質(zhì)的金屬含量等性質(zhì))的經(jīng)驗公式進(jìn)行了很好地整合,研發(fā)出了一種獨特的計算方法,得出了上述結(jié)論。

  恒星級黑洞的質(zhì)量介于幾個到幾百個太陽質(zhì)量之間,源于大質(zhì)量恒星生命的末期,新研究指出,宇宙中約1%的普通物質(zhì)被“鎖”在恒星級黑洞內(nèi)。

  研究人員解釋稱:“恒星的形成率等性質(zhì)都是定義恒星級黑洞數(shù)量和質(zhì)量的重要元素,借助于新計算方法,我們得出了恒星級黑洞的數(shù)量及其在整個宇宙歷史中的質(zhì)量分布,并據(jù)此得出了整個可觀測宇宙中黑洞的數(shù)量。”

  研究第一作者阿利克斯·西西莉亞博士評論道:“最新研究的創(chuàng)新之處在于將恒星和雙星演化的詳細(xì)模型與單個星系中恒星形成和金屬含量等性質(zhì)相結(jié)合,這是科學(xué)家們首次計算恒星級黑洞的數(shù)量,而且得出了迄今最扎實的結(jié)論。”

  除了估算出可觀測宇宙中黑洞的數(shù)量外,研究團(tuán)隊還與帕多瓦大學(xué)的科學(xué)家們合作,探索了不同質(zhì)量黑洞的各種形成渠道,包括孤立的恒星、雙恒星系統(tǒng)以及恒星團(tuán)等。最新研究表明,質(zhì)量最大的恒星黑洞主要來源于恒星團(tuán)中的動力學(xué)事件。

  研究人員稱:“這項研究涵蓋恒星天體物理學(xué)、星系形成和演化、引力波和多信使天體物理學(xué)的各個方面,為進(jìn)一步研究恒星級黑洞及其起源奠定了堅實基礎(chǔ)!

[編輯: 陳嘉宜]
(本文來源:科技日報)
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