Este nuevo estudio calcula el número de agujeros negros en el universo, y es mucho

Los agujeros negros siempre han sido un objeto de interés para los astrónomos. Una nueva investigación ha aportado una estimación de la población de agujeros negros de masa estelar del Universo.

El número es demasiado grande para comprenderlo: 40 quintillones, o 40 000 000 000 000 000 000 de agujeros negros, que representan aproximadamente el 1 por ciento de toda la materia normal en el Universo observable.

“El carácter innovador de este trabajo está en el acoplamiento de un modelo detallado de evolución estelar y binaria con recetas avanzadas para la formación de estrellas y el enriquecimiento de metales en galaxias individuales”. explica el astrofísico Alex Sicilia de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados (SISSA) en Italia.

“Este es uno de los primeros, y uno de los más robustos, computación ab initio[s] de la función de masa del agujero negro estelar a lo largo de la historia cósmica”.

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Los investigadores están tratando de determinar el origen de estos agujeros a través de la historia de las estrellas masivas en el Universo. Entonces seríamos capaces de calcular la cantidad de agujeros negros que debería haber en cualquier volumen de espacio dado.

Sicilia y sus colegas adoptaron un enfoque computacional. Solo incluyeron agujeros negros que se forman a través de la evolución de estrellas únicas o binarias y consideraron el papel de las fusiones de agujeros negros, cuyo número se puede estimar en función de los datos de ondas gravitacionales, y que producen agujeros negros de masas ligeramente superiores.

Esto les permitió calcular la tasa de natalidad de los agujeros negros de masa estelar entre cinco y 160 veces la masa del Sol durante la vida útil del Universo.

Esta tasa de natalidad indica que debería haber aproximadamente 40 quintillones de agujeros negros de masa estelar esparcidos por todo el Universo observable hoy en día, con los agujeros negros de masa estelar más masivos producidos por fusiones binarias de agujeros negros en cúmulos de estrellas.

El equipo comparó sus resultados con los datos de ondas gravitacionales y descubrió que su estimación de la tasa de fusiones de agujeros negros se alineaba con los datos de observación. Esto sugiere que es probable que las fusiones de cúmulos de estrellas estén detrás de las colisiones de agujeros negros que hemos visto.

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La investigación también encontró una estimación de la cantidad de agujeros negros de masa estelar en el Universo primitivo.

No está claro cómo estos gigantes crecieron tanto tan rápido. Algunas preguntas actuales se refieren a la masa de las ‘semillas’ de los agujeros negros de las que crecieron, ya fueran agujeros negros ligeros de masa estelar o agujeros negros ‘pesados’ de masa intermedia.

“Nuestro trabajo proporciona una teoría sólida para la generación de semillas ligeras para agujeros negros (super)masivos con un alto desplazamiento al rojo, y puede constituir un punto de partida para investigar el origen de las ‘semillas pesadas’, que seguiremos en un próximo artículo”. dice el astrofísico Lumen Boco de SISA.

La investigación del equipo ha sido publicada en El diario astrofísico.

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