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最新研究计算出可观测的宇宙中有400亿亿个黑洞

2022-01-20 09:14:04  来源：cnBeta.COM
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在刚刚发表在《天体物理学杂志》上系列论文的第一篇中，作者研究了恒星质量黑洞的统计学，这些黑洞的质量在几个到几百个太阳质量之间，起源于大质量恒星的生命末期。这项工作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富集的高级配方结合起来。这是对整个宇宙历史中的恒星黑洞质量函数进行的最早、最有力的从头计算之一。


根据这项新的研究，宇宙整体普通（重子）物质中约有1%被锁在恒星质量的黑洞中。令人惊讶的是，研究人员发现，目前在可观测的宇宙（直径约900亿光年的球体）中，黑洞的数量约为400亿亿个，即4后面有19个零！这一重要结果的获得要归功于一种独创的方法，它将SISSA研究员Mario Spera博士开发的最先进的恒星和双星演化代码SEVN与星系相关物理属性的经验处方相结合，特别是恒星形成率、恒星质量的数量和星际介质的金属性（这些都是定义恒星黑洞数量和质量的重要因素）。

对可观测宇宙中黑洞数量估计并不是科学家们在这项研究中所调查的唯一问题。在与帕多瓦大学的乌戈-迪卡洛博士和米切拉-马佩利教授的合作下，他们还探索了不同质量黑洞的各种形成渠道，如孤立的恒星、双星系统和恒星团。根据他们的工作，最大质量的恒星黑洞主要起源于恒星群中的动力事件。具体来说，研究人员表明，需要此类事件来解释LIGO/Virgo合作组织从引力波观测中估计出的凝聚黑洞的质量函数。

这项工作为高红移的（超）大质量黑洞轻种子的产生提供了一个强有力的理论，并且可以构成研究重种子起源的一个起点。

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