Naudodami naują skaičiavimo metodą, SISSA tyrėjai galėjo atlikti nuostabius skaičiavimus. Be to, remiantis jų darbu, apie 1% įprastos (barioninės) medžiagos yra įstrigę žvaigždžių masės juodosiose skylėse.

Kiek juodųjų skylių yra visatoje? Tai vienas aktualiausių ir aktualiausių klausimų astrofizikoje ir šiuolaikinėje kosmologijoje. Šią intriguojančią problemą neseniai ėmėsi SISSA mokslų daktaras. Studentas Alexas Sicilia, vadovaujamas profesoriaus Andrea Labbe ir dr. Lumen Boco, su kitais bendradarbiais iš SISSA ir kitų nacionalinių bei tarptautinių institucijų. Pirmajame serijos dokumente, ką tik paskelbtame m Astrofizikos žurnalas, Autoriai ištyrė žvaigždžių masės juodųjų skylių, kurios yra juodosios skylės, kurių masė svyruoja nuo kelių iki šimtų Saulės masių, demografinius rodiklius, atsiradusius masyvių žvaigždžių gyvenimo pabaigoje.

Novatoriškas šio darbo pobūdis yra suderinti išsamų žvaigždžių ir dvejetainės evoliucijos modelį su pažangiais žvaigždžių formavimosi ir mineralų sodrinimo atskirose galaktikose receptais. Tai viena iš pirmųjų ir viena iš galingiausių žvaigždžių pradžios ab sąskaitų Juodoji skylė Masės funkcija per kosminę istoriją. -” Alex Cecilia, pirmasis tyrimo autorius

Remiantis naujais tyrimais, pastebimas kiekis, apie 1% normalios (barioninės) medžiagos Visatoje, yra įstrigę žvaigždžių masės juodosiose skylėse. Stebėtina, kad mokslininkai nustatė, kad juodųjų skylių skaičius stebimoje visatoje (maždaug 90 milijardų šviesmečių skersmens rutulys) šiuo metu yra apie 40 milijardų milijardų (ty apie 40 x 10).¹⁸, ty 4, po kurių seka 19 nulių!)

Naujas juodųjų skylių skaičiavimo metodas

Kaip paaiškino tyrimo autoriai: „Šis svarbus rezultatas buvo gautas dėl originalaus požiūrio, kuris sujungia naujausius žvaigždžių evoliucijos kodus ir SEVN dvejetainį elementą, kurį sukūrė SISSA tyrinėtojas dr. Mario Spira su eksperimentiniais fizikos nurodymais, susijusiais su jo savybėmis. galaktikos, ypač žvaigždžių formavimosi greitis, žvaigždžių masės kiekis ir terpės metališkumas. Tarpžvaigždinės (visos jos yra svarbios žvaigždžių juodųjų skylių skaičiaus ir masės nustatymo sudedamosios dalys.) Išnaudojant šiuos esminius komponentus Dėl nuoseklaus požiūrio, dėl savo naujo skaičiavimo metodo, mokslininkai padarė išvadą apie žvaigždžių juodųjų skylių skaičių ir masės pasiskirstymą per visą visatos istoriją. Komentarai Alexas Cecilia, pirmasis autorius Tyrimui jis sakė: „Šio naujoviškas pobūdis. darbas susijęs su detalaus žvaigždžių ir dvejetainės evoliucijos modelio derinimu su pažangiais žvaigždžių formavimosi ir mineralų sodrinimo atskirose galaktikose receptais. Tai vienas iš pirmųjų ir galingiausių žvaigždžių juodosios skylės masės funkcijos skaičiavimų per kosminę istoriją. “

Kokia yra daugumos masyvių žvaigždžių juodųjų skylių kilmė?

Juodųjų skylių skaičiaus apskaičiavimas stebimoje visatoje nėra vienintelis klausimas, kurį mokslininkai tyrė šiame tyrime. Bendradarbiaudami su Dr. Ugo Di Carlo ir profesore Michela Mapelli iš Padujos universiteto, jie taip pat ištyrė skirtingus skirtingos masės juodųjų skylių formavimosi kanalus, tokius kaip izoliuotos žvaigždės, dvejetainės sistemos ir žvaigždžių spiečiai. Remiantis jų darbu, masyviausios žvaigždžių juodosios skylės atsiranda daugiausia dėl dinamiškų įvykių žvaigždžių spiečių. Konkrečiai, tyrėjai parodė, kad tokie įvykiai yra reikalingi siekiant paaiškinti juodųjų skylių susijungimo masės funkciją, apskaičiuotą iš gravitacinių bangų stebėjimų. lego/ Mergelės bendradarbiavimas.

Straipsnio bendraautorius Lumenas Boco komentuoja: „Mūsų darbas pateikia tvirtą teoriją, leidžiančią generuoti šviesias sėklas supermasyvioms (super) juodosioms skylėms esant dideliam raudonajam poslinkiui, ir galėtų būti atskaitos taškas tiriant „sunkiųjų“ kilmę. sėklos“, apie kurią kalbėsime būsimame dokumente.

Tarpdisciplininis darbas, atliktas „BiD4BESt – didelių duomenų pritaikymas juodųjų skylių evoliucijos tyrimams“ kontekste.

Profesorius Andrea Lappé, Cecilia Vadovė ir doktorantūros darbų koordinatorė. Astrofizikoje ir kosmologijoje SISSA jis priduria: „Šis tyrimas yra tikrai tarpdisciplininis, apimantis žvaigždžių astrofizikos, galaktikų formavimosi ir evoliucijos, gravitacinių bangų ir kelių pranešimų astrofizikos aspektus ir reikalaujantis patirties; todėl tam reikia bendradarbiavimo pastangų skirtingi SISSA Astrofizikos ir kosmologijos grupės nariai ir stiprus tinklas su išoriniais bendradarbiais.

Alexo Sicilia darbas vyksta prestižinio Inovatyvaus mokymo tinklo projekto „BiD4BESt – didelių duomenų taikymas juodųjų skylių evoliucijos tyrimams“ kontekste, kurio bendraautoris yra SISSA profesorius Andrea Lappi (H2020-MSCAITN-2019 projektas 860744). Europos Sąjungos lėšomis iš viso apie 3,5 mln. Jame yra daug akademinių ir pramonės partnerių, siūlančių daktaro laipsnį. 13 ankstyvųjų tyrėjų mokymas juodųjų skylių formavimo ir evoliucijos klausimais, naudojant pažangias duomenų mokslo technologijas.

Nuoroda: „Juodosios skylės masės funkcija per kosminį laiką. I. Žvaigždžių juodosios skylės ir šviesos sėklų pasiskirstymas”, autoriai Alex Cecilia, Andrea Lappé, Lumen Pocco, Mario Spra, Ugo in de Carlo, Michela Mapelli, Francesco Shancar, David M. Alexander, Alessandro Bressan ir Luigi Danes, 2022 m. sausio 12 d. Astrofizikos žurnalas.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac34fb