Deși pare un număr imposibil de perceput, 40 de cvintilioane de găuri negre cu masă stelară populează universul observabil, reprezentând aproximativ 1% din toată materia normală, conform noii estimări. Pentru că sunt la fel de negre ca spațiul în care se pândesc, aceste entități cosmice care înghită lumină pot fi detectate doar în cele mai extraordinare circumstanțe.
Cum au ajuns oamenii de știință la acest număr?
Urmărind evoluția stelelor în universul nostru, cercetătorii au estimat cât de des stelele, fie singure, fie asociate în sisteme binare se vor transforma în găuri negre. „Acesta este unul dintre primele calcule de la bază ale funcției de masă aplicate găurilor negre stelare de-a lungul istoriei cosmice”, a spus Sicilia într-un comunicat.
Doar stelele cu o masă de aproximativ 5 până la 10 ori mai mare decât cea a Soarelui se pot transforma în găuri negre. Pe măsură ce stelele ajung la sfârșitul vieții, încep să fuzioneze elemente din ce în ce mai grele, cum ar fi siliciul sau magneziul, în interiorul nucleelor. Atunci când ajung la capătul existenţei lor, hidrogenul pe care l-au fuzionat în heliu se epuizează.
Aşadar, aceste corpuri cosmice uriaşe încep să ardă heliul şi să fuzioneze atomii rămași în elemente mult mai grele ce nu mai permit furnizarea energiei. Straturile exterioare ale stelei se prăbuşesc către interior şi explodează într-o supernovă. Steaua devine o gaură neagră, iar dincolo de granița numită „orizont de evenimente”, nimic, nici măcar lumina, nu poate scăpa de atracția gravitațională.
Pentru a ajunge la estimarea numărului de găuri negre, astrofizicienii au modelat nu doar viețile, ci și timpul dinaintea formării stelelor în univers. Folosind statistici cunoscute ale diferitelor galaxii, cum ar fi dimensiunile lor, elementele pe care le conțin și dimensiunile norilor de gaz în care s-au format, echipa a construit un model al universului care reflectă cu exactitate diferitele dimensiuni ale stelelor care iau naștere și ritmul în care acestea apar.
După ce au stabilit rata de formare a stelelor care s-ar putea transforma în cele din urmă în găuri negre, cercetătorii au modelat viața și moartea lor, folosind date precum masa lor și abundența de elemente grele, pentru a găsi procentul de stele candidate care s-ar transforma în găuri negre.
Astrofizicienii speră să folosească noua metodă de estimare pentru a investiga unele întrebări fără răspuns care apar din observațiile universului foarte timpuriu, ca de exemplu, când a devenit atât de populat de găuri negre supermasive, adesea cu mase de milioane, sau chiar miliarde, de ori mai mari decât găurile cu masa stelară pe care cercetătorii le-au examinat în acest studiu.
Sursă: livescience.com