باستخدام نهج حسابي جديد ، تمكن باحثو SISSA من إجراء حسابات مذهلة. علاوة على ذلك ، وفقًا لعملهم ، فإن حوالي 1 ٪ من إجمالي مادة (الباريونيك) الطبيعية محبوسة في الثقوب السوداء.
كم عدد الثقوب السوداء الموجودة في الكون؟ هذا أحد الأسئلة الأكثر صلة وإلحاحًا في علم الفلك وعلم الكونيات الحديث. القضية المثيرة للاهتمام هي الدكتوراه الأخيرة في SISSA. الطالب أليكس سيسيليا ، أ. أندريا لوبي ود. يشرف عليها Lumen Pogo ، جنبًا إلى جنب مع متعاونين آخرين من SISSA ومنظمات وطنية ودولية أخرى. في الورقة الأولى من السلسلة صدر الآن مجلة الفيزياء الفلكية استكشف المؤلفون إحصائيات الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية ، وهي ثقوب سوداء تقع بين المئات الأولى من الكتل الشمسية والتي ظهرت في نهاية حياة النجوم الضخمة.
“تكمن الطبيعة المبتكرة لهذا العمل في الجمع بين النموذج التفصيلي للتطور النجمي والثنائي مع الوصفات المتقدمة لتشكيل النجوم وإثراء المعادن في المجرات الفردية. وهو أحد الحسابات الأولى والأكثر صلابة في المجرة. الثقب الأسود نشاط جماعي عبر التاريخ الكوني. “- أليكس سيسيليا ، المؤلف الأول للدراسة
وفقًا لبحث جديد ، فإن حوالي 1 ٪ من إجمالي الكتلة الباريونية للكون محاصر في الثقوب السوداء النجمية. بشكل مفاجئ ، وجد الباحثون أن عدد الثقوب السوداء (التي يبلغ قطرها حاليًا حوالي 90 مليار سنة ضوئية) في الكون المرئي يبلغ حوالي 40 مليار (أي حوالي 40 × 10).18، أي 19 صفراً متبوعاً بـ 4!)
طريقة جديدة لحساب عدد الثقوب السوداء
كما أوضح مؤلفو البحث: “هذه النتيجة المهمة د. تم اشتقاق رمز التطور الثنائي والنجم المتطور الذي طوره ماريو سبورا بفضل النهج الأصلي الذي دمج SEVN. خصائص المجرات ، وخاصة معدل تكون النجوم وحجم الكتلة النجمية ومعدنية الوسط المجري (وكلها عوامل مهمة في تحديد عدد وكتلة الثقوب السوداء النجمية). باستخدام هذه الأشياء المهمة في نهج الاكتفاء الذاتي ، بفضل نهجهم الحسابي الجديد ، حصل الباحثون منذ ذلك الحين على عدد الثقوب السوداء النجمية وتوزيعها الكتلي عبر تاريخ الكون بأكمله. يعلق أليكس سيسيليا ، المؤلف الأول للدراسة: “تكمن حداثة هذا العمل في الجمع بين نموذج شامل للتطور النجمي والثنائي مع وصفات متقدمة لتشكيل النجوم وإثراء المعادن في المجرات الفردية. هذه واحدة من أولى وأقوى الحسابات الأولية لنشاط كتلة الثقب الأسود النجمي عبر التاريخ الكوني.
كيف تبدو أكبر الثقوب السوداء النجمية؟
تقدير عدد الثقوب السوداء في الكون المرئي ليس هو القضية الوحيدة التي استكشفها العلماء في هذا البحث. دكتور من جامعة بادوفا. بالاشتراك مع أوغو دي كارلو والبروفيسور مايكل مابيلي ، استكشفوا أيضًا قنوات تشكيل مختلفة للنجوم المعزولة ، والأنظمة الثنائية ، والكتل السوداء ذات الكتل المختلفة ، مثل عناقيد النجوم. وفقًا لعملهم ، تتشكل الثقوب السوداء النجمية الكبيرة جدًا بشكل أساسي من الأحداث الديناميكية في المجرات. على وجه الخصوص ، أظهر الباحثون أن مثل هذه الظواهر ضرورية لتوضيح وظيفة الكتلة التي توحد الثقوب السوداء المقدرة من ملاحظات موجات الجاذبية. ليغو/ تعاون برج العذراء.
يعلق Lumen Bogo ، المؤلف المشارك للدراسة ، قائلاً: “يقدم عملنا نظرية قوية لتكوين بذور الضوء للثقوب السوداء الضخمة عند التحول الأحمر العالي (سوبر) ، وستكون هذه نقطة البداية لاستكشاف مظهر أثقل البذور. ‘، والتي ستستمر في الورقة القادمة.
تم القيام بعمل متنوع في سياق “BiD4BESt – تطبيق البيانات الضخمة لتطور الثقب الأسود”.
البروفيسور أندريا لابي ، مشرفة سيسيليا ومنسقة الدكتوراه. يضيف علم الفلك وعلم الكونيات في SISSA: “هذا البحث متعدد الأوجه حقًا ، ويتضمن ميزات ويتطلب خبرة في علم الفلك النجمي ، وتشكيل المجرات وتطورها ، والموجات الثقالية وعلم الفلك متعدد الرسائل ؛ جهود تعاونية مع أعضاء مختلفين في فريق SISSA للفلك والفلك. وهناك حاجة. “
عمل Alex Cecilia وراء مشروع شبكة التدريب المبتكر القيّم “BiD4BEst – تطبيق البيانات الضخمة لتطور الثقب الأسود” ، الذي شارك في تأسيسه البروفيسور أندريا لوبي من SISSA (برعاية مشروع H2020-MSCAITN-2019 860744). ما مجموعه حوالي 3.5 مليون يورو من قبل الاتحاد الأوروبي ؛ يشمل العديد من الشركاء الأكاديميين والصناعيين لتقديم الدكتوراه. تدريب 13 باحثًا في المراحل المبكرة على تكوين الثقوب السوداء وتطورها باستخدام تقنيات علوم البيانات المتقدمة.
ملاحظة: “وظيفة كتلة الثقب الأسود في جميع أنحاء العصور الكونية. أليكس سيسيليا ، وأندريا لابي ، ولومين بوجو ، وماريو سبورا ، ويوكو إن دي كارلو ، وميشيلا مابيلي ، وفرانشيسكو شانكار ، وديفيد إم ألكساندر ، وأليساندرو بروس ، وأيسر. وتوزيع البذور الخفيفة ، 12 كانون الثاني (يناير) 2022 ، مجلة الفيزياء الفلكية.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac34fb