Jaka jest liczba czarnych dziur w obserwowalnym wszechświecie?

Bezpośrednia obserwacja czarnych dziur jest niemożliwa, ponieważ nie emitują one światła, ale można dostrzec efekty ich interakcji z otoczeniem. Autorzy nowych badań wykorzystali jednak inną metodę na oszacowanie ich liczby.

Wzięli bowiem pod uwagę czarne dziury o masie gwiazdowej, które powstają na skutek zapadania się rdzeni masywnych gwiazd. Analizując sposoby narodzin i ewolucji tych obiektów oraz układów podwójnych astronomowie byli w stanie określić przybliżoną liczbę czarnych dziur o masie gwiazdowej w całym obserwowalnym wszechświecie.

Czytaj też: Jak rosną czarne dziury? Tajemniczy obiekt w galaktyce karłowatej skrywa odpowiedź

Mając tego typu informacje naukowcy mogą znacznie skuteczniej poznawać prawa rządzące wszechświatem. Chodzi między innymi o warunki, w jakich ewoluują supermasywne czarne dziury o masie miliony lub miliardy razy większej od masy Słońca. To właśnie one tworzą centra galaktyk, podobnie jak w przypadku Drogi Mlecznej i Sagittarius A*, której masa jest około 4 milionów razy większa od masy naszej gwiazdy.

Alex Sicilia z włoskiej International School of Advanced Studies postanowił wraz ze współpracownikami uwzględnić wyłącznie czarne dziury powstałe w wyniku ewolucji pojedynczych lub podwójnych gwiazd. Naukowcy wzięli pod uwagę rolę fuzji czarnych dziur, których liczbę można oszacować na podstawie danych dotyczących fal grawitacyjnych. Te są zazwyczaj emitowane przez czarne dziury o wysokich masach.

Według autorów w obserwowalnym wszechświecie znajduje się około 40 trylionów czarnych dziur o masie gwiazdowej

Dokonania badaczy zostały opisane na łamach The Astrophysical Journal. Artykuł wyjaśnia, jak udało się im obliczyć współczynnik narodzin czarnych dziur o masie gwiazdowej od 5 do 160 razy większej od masy Słońca w ciągu całego istnienia wszechświata. Jaki jest ostateczny rezultat? Zdaniem autorów badania w obserwowalnym wszechświecie powinno występować około 40 trylionów czarnych dziur o masie gwiazdowej. To tyle: 40 000 000 000 000 000 000. Co więcej, z ustaleń wynika, iż najbardziej masywne czarne dziury o masie gwiazdowej powstają za sprawą fuzji czarnych dziur znajdujących się w gromadach gwiazd.

Czytaj też: Oto największa mapa Wszechświata, jaką udało nam się do tej pory stworzyć

Porównując proponowane rezultaty z danymi dotyczącymi fal grawitacyjnych naukowcy stwierdzili, że są one ze sobą zgodne. W ramach dalszych analiz członkowie zespołu badawczego zamierzają skupić się na czarnych dziurach o masie pośredniej oraz supermasywnych czarnych dziurach. Poza tym, chcą również odpowiedzieć na pytania związane z pojawieniem się pierwszych czarnych dziur w historii wszechświata, które zaskakująco krótko po Wielkim Wybuchu przybrały gigantyczne rozmiary.