Υπολογίζεται ότι υπάρχουν 40 δισεκατομμύρια δισεκατομμύρια μαύρες τρύπες στο σύμπαν
Το παρατηρήσιμο σύμπαν περιέχει περίπου 40 δισεκατομμύρια δισεκατομμύρια (4x10, ή 40.000.000.000.000.000) μαύρες τρύπες, σύμφωνα με μια πρόσφατα δημοσιευμένη εκτίμηση. Εάν δεν μπορείτε να πάρετε το μυαλό σας γύρω από αυτό το νούμερο, εγγραφείτε στο κλαμπ – αλλά ένας άλλος τρόπος για να το θέσετε είναι ότι περίπου το 1 τοις εκατό της «συνηθισμένης» ύλης στο σύμπαν περιέχεται με τη μορφή μαύρων τρυπών.
Το σχήμα δημοσιεύεται στο The Astrophysical Journal και είναι έργο του Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, Ιταλία, του διδακτορικού φοιτητή Alex Sicilia και των εποπτών, μαζί με μια μεγάλη ομάδα συνεργατών.
Ο Σικελίας δεν μέτρησε στην πραγματικότητα τις μαύρες τρύπες φυσικά – αν και αν το διδακτορικό του ήταν όπως τα περισσότερα, μάλλον ένιωθε σαν να είχε μέχρι το τέλος. Αντίθετα, η έρευνα βασίστηκε στο γεγονός ότι οι περισσότερες μαύρες τρύπες σχηματίζονται όταν αστέρια με μάζα μεγαλύτερη από 20 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου φτάνουν στο τέλος της ζωής τους. Το αποτέλεσμα είναι ένα αντικείμενο με μάζα 5-160 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου, τόσο πυκνό ούτε καν το φως μπορεί να ξεφύγει από το πανίσχυρο βαρυτικό του πεδίο. Χρησιμοποιώντας εκτιμήσεις για τον αριθμό των αστεριών κατάλληλης μάζας που σχηματίστηκαν από τη Μεγάλη Έκρηξη μέχρι σήμερα, η Σικελία θα μπορούσε να υπολογίσει τον αριθμό των μαύρων τρυπών που έχουν απομείνει πίσω.
Οι συγγραφείς εξηγούν σε μια δήλωση· «Αυτό το σημαντικό αποτέλεσμα έχει επιτευχθεί χάρη σε μια πρωτότυπη προσέγγιση που συνδυάζει τον αστρικό και δυαδικό κώδικα εξέλιξης τελευταίας τεχνολογίας SEVN που αναπτύχθηκε από τον ερευνητή της SISSA, Dr Mario Spera». Σε αυτό τροφοδοτήθηκαν οι τρέχουσες εκτιμήσεις για τις ιδιότητες των γαλαξιών, «Ειδικά ο ρυθμός σχηματισμού αστεριών, η ποσότητα της αστρικής μάζας και η μεταλλικότητα του διαστρικού μέσου (τα οποία είναι όλα σημαντικά στοιχεία για τον καθορισμό του αριθμού και της μάζας των αστρικών μαύρων οπών). ”
Εκτός από τον υπολογισμό του αριθμού των μαύρων οπών, η εργασία παρέχει μια εκτίμηση της κατανομής των μαζών τους. Αυτό επέτρεψε στους συγγραφείς να υπολογίσουν ότι το 1 τοις εκατό της βαρυονικής ύλης στο σύμπαν είναι κλειδωμένο σε αστρικές μαύρες τρύπες. Η βαρυονική ύλη, που μερικές φορές αναφέρεται ως «συνηθισμένη» ύλη, αποτελείται από γνωστά πρωτόνια και νετρόνια και βρίσκεται σε αντίθεση με τη σκοτεινή ύλη, της οποίας η σύσταση είναι άγνωστη, και τη σκοτεινή ενέργεια, η οποία είναι ακόμη πιο μυστηριώδης.
Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που βρίσκονται στην καρδιά πολλών γαλαξιών αντιπροσωπεύουν ένα σφάλμα στρογγυλοποίησης από την άποψη του συνολικού αριθμού των μαύρων τρυπών, αλλά μεμονωμένα είναι εκατομμύρια φορές μεγαλύτερης μάζας. Οι συγγραφείς υποδεικνύουν ότι θα εξετάσουν τη σωρευτική τους μάζα σε μια μελλοντική εργασία, αλλά αναμένουν ότι θα είναι περισσότερο από 100 φορές μικρότερη από αυτή σε μικρότερες, αλλά πιο πολλές, αστρικές μαύρες τρύπες.
Τα πυκνά αστρικά σμήνη πιστεύεται ότι μερικές φορές γεννούν μαύρες τρύπες όχι πολύ μεγαλύτερη από αστρική μάζα μέσω άλλων διεργασιών, αλλά οι συγγραφείς το αφήνουν επίσης σε μια μελλοντική εργασία. Υπάρχει ακόμα κάποια αβεβαιότητα ως προς το εάν υπάρχουν καθόλου μαύρες τρύπες μέσης μάζας και ο αριθμός τους είναι πιθανώς σχετικά μικρός.
Αν και οι μαύρες τρύπες θεωρητικοποιήθηκαν τον 18ο αιώνα, η πρώτη ανακάλυψη δεν θεωρήθηκε επιβεβαιωμένη μέχρι το 1990. Έχουμε προχωρήσει πολύ από τότε και ο εντοπισμός των βαρυτικών κυμάτων από τη συγχώνευση μαύρων τρυπών δημιούργησε την ευκαιρία να εκτιμήσουμε τη συχνότητά τους και μέγεθος στο τοπικό σύμπαν, δίνοντας κάποια αυστηρότητα σε υπολογισμούς σαν αυτούς.
