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天文科普│宇宙中究竟有多少个黑洞?终于有答案了!

天文知识 2022-1-24 17:31 10056人浏览 0人回复
摘要

宇宙中究竟有多少个黑洞?这是现代天体物理学和宇宙学领域最紧迫的问题之一,科学家们现在终于给出了答案!意大利国际高等研究院(SISSA)等机构的科学家在最新一期《天体物理学杂志》上撰文称,他们首次对恒星级黑 ...

宇宙中究竟有多少个黑洞?这是现代天体物理学和宇宙学领域最紧迫的问题之一,科学家们现在终于给出了答案!意大利国际高等研究院(SISSA)等机构的科学家在最新一期《天体物理学杂志》上撰文称,他们首次对恒星级黑洞的数量进行统计,计算出了其在整个宇宙中的分布情况,并据此计算出目前可观测宇宙中黑洞的数量约为4000亿亿个。

 

在最新研究中,科学家们将SISSA研究人员马里奥·斯佩拉博士开发的最先进的恒星和双星演化算法SEVN与星系相关的物理性质(特别是恒星的形成率、恒星级黑洞的数量以及星际介质的金属含量等性质)的经验公式进行了很好地整合,研发出了一种独特的计算方法,得出了上述结论。



  

恒星级黑洞的质量介于几个到几百个太阳质量之间,源于大质量恒星生命的末期,新研究指出,宇宙中约1%的普通物质被“锁”在恒星级黑洞内。

研究人员解释称:“恒星的形成率等性质都是定义恒星级黑洞数量和质量的重要元素,借助于新计算方法,我们得出了恒星级黑洞的数量及其在整个宇宙历史中的质量分布,并据此得出了整个可观测宇宙中黑洞的数量。”

  

研究第一作者阿利克斯·西西莉亚博士评论道:“最新研究的创新之处在于将恒星和双星演化的详细模型与单个星系中恒星形成和金属含量等性质相结合,这是科学家们首次计算恒星级黑洞的数量,而且得出了迄今最扎实的结论。”



除了估算出可观测宇宙中黑洞的数量外,研究团队还与帕多瓦大学的科学家们合作,探索了不同质量黑洞的各种形成渠道,包括孤立的恒星、双恒星系统以及恒星团等。最新研究表明,质量最大的恒星黑洞主要来源于恒星团中的动力学事件。

  

研究人员称:“这项研究涵盖恒星天体物理学、星系形成和演化、引力波和多信使天体物理学的各个方面,为进一步研究恒星级黑洞及其起源奠定了坚实基础。”

来源:科技日报、科普中国
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