Izmantojot jaunu skaitļošanas pieeju, SISSA pētnieki varēja veikt ievērojamus aprēķinus. Turklāt saskaņā ar viņu darbu aptuveni 1% parastās (barioniskās) vielas ir ieslodzīti zvaigžņu masas melnajos caurumos.
Cik melno caurumu ir Visumā? Šis ir viens no aktuālākajiem un aktuālākajiem jautājumiem astrofizikā un mūsdienu kosmoloģijā. Šo intriģējošo jautājumu nesen pievērsās SISSA PhD. Students Alekss Sicīlija, profesora Andrea Labbes un Dr. Lūmena Boko uzraudzībā, kopā ar citiem līdzstrādniekiem no SISSA un citām valsts un starptautiskām iestādēm. Tikko publicētās sērijas pirmajā rakstā Astrofizikas žurnāls, Autori pētīja zvaigžņu masas melno caurumu demogrāfiju, kas ir melnie caurumi, kuru masa svārstās no dažām līdz simtiem saules masu un kas radās masīvu zvaigžņu dzīves beigās.
Šī darba novatoriskais raksturs ir apvienot detalizētu zvaigžņu un binārās evolūcijas modeli ar progresīvām receptēm zvaigžņu veidošanai un minerālu bagātināšanai atsevišķās galaktikās. Šis ir viens no pirmajiem un viens no spēcīgākajiem zvaigznes sākuma ab kontiem Melnais caurums Masas funkcija caur kosmisko vēsturi. -” Alex Cecilia, pirmais pētījuma autors
Saskaņā ar jauno pētījumu ievērojams daudzums, aptuveni 1% no parastās (barioniskās) vielas Visumā, ir iesprostoti zvaigžņu masas melnajos caurumos. Pārsteidzoši, pētnieki atklāja, ka melno caurumu skaits novērojamajā Visumā (bumba, kura diametrs ir aptuveni 90 miljardi gaismas gadu) šobrīd ir aptuveni 40 miljardi miljardu (tas ir, aptuveni 40 x 10).18, t.i., 4, kam seko 19 nulles!)
Jauna metode melno caurumu skaita skaitīšanai
Kā skaidro pētījuma autori: “Šis svarīgais rezultāts tika iegūts, pateicoties oriģinālai pieejai, kas apvieno jaunākos zvaigžņu evolūcijas kodus un SEVN bināro sistēmu, ko izstrādājis SISSA pētnieks Dr. Mario Spira, lai eksperimentāliem fizikas priekšrakstiem, kas saistīti ar galaktiku īpašībām, jo īpaši. zvaigžņu veidošanās ātrums, zvaigžņu masas daudzums un vides metāliskums. Starpzvaigžņu (tas visas ir svarīgas sastāvdaļas, lai noteiktu zvaigžņu melno caurumu skaitu un masu.) Izmantojot šos būtiskos komponentus pašsaskaņotā pieejā, Pateicoties savai jaunajai skaitļošanas pieejai, pētnieki pēc tam secināja zvaigžņu melno caurumu skaitu un masas sadalījumu visā Visuma vēsturē. Komentāri Alekss Sesīlija, pirmais autors Pētījumam viņš teica: “Šī darba novatoriskais raksturs slēpjas apvienojot detalizētu zvaigžņu un binārās evolūcijas modeli ar progresīvām receptēm zvaigžņu veidošanai un minerālu bagātināšanai atsevišķās galaktikās. Šis ir viens no pirmajiem un visspēcīgākajiem aprēķiniem par zvaigžņu melnā cauruma masas funkciju visā kosmiskajā vēsturē. “
Kāda ir masīvāko zvaigžņu melno caurumu izcelsme?
Melno caurumu skaita noteikšana novērojamajā Visumā nav vienīgais jautājums, ko zinātnieki ir izpētījuši šajā pētījumā. Sadarbībā ar Dr Ugo Di Carlo un profesori Michela Mapelli no Padujas universitātes viņi arī pētīja dažādus dažādu masu melno caurumu veidošanās kanālus, piemēram, izolētas zvaigznes, binārās sistēmas un zvaigžņu kopas. Saskaņā ar viņu darbu masīvākie zvaigžņu melnie caurumi rodas galvenokārt no dinamiskiem notikumiem zvaigžņu kopās. Konkrēti, pētnieki parādīja, ka šādi notikumi ir nepieciešami, lai izskaidrotu melno caurumu saplūšanas masas funkciju, kas aprēķināta no gravitācijas viļņu novērojumiem. lego/ Jaunava Sadarbība.
Lūmens Boko, raksta līdzautors, komentē: “Mūsu darbs sniedz stabilu teoriju par vieglu sēklu radīšanu supermasīviem (super) melnajiem caurumiem pie lielas sarkanās nobīdes, un tas varētu kalpot par sākumpunktu “smago” izcelsmes izpētei. sēklas”, kam mēs sekosim nākamajā rakstā.
Starpdisciplinārs darbs, kas veikts saistībā ar “BiD4BESt – lielo datu pielietojums melnā cauruma evolūcijas pētījumiem”
Profesore Andrea Lappé, Sesīlija Darba vadītāja un doktorantūras darbu koordinatore. Astrofizikā un kosmoloģijā SISSA viņš piebilst: “Šis pētījums ir patiesi starpdisciplinārs, aptverot zvaigžņu astrofizikas, galaktiku veidošanās un evolūcijas, gravitācijas viļņu un vairāku ziņojumu astrofizikas aspektus un prasa zināšanas par tiem; tādēļ tam ir nepieciešami sadarbības centieni. dažādi SISSA Astrofizikas un kosmoloģijas grupas dalībnieki un spēcīgs tīkls ar ārējiem līdzstrādniekiem.
Aleksa Sicīlijas darbs norisinās prestižā Innovative Training Network projekta “BiD4BESt – Big Data for Studies of Black Hole Evolution” ietvaros, kura līdzautors ir SISSA profesors Andrea Lappi (H2020-MSCAITN-2019 Project 860744), kas bija Eiropas Savienības finansējums kopumā aptuveni 3,5 miljoni eiro; Tajā ir iekļauti daudzi akadēmiskie un rūpnieciskie partneri, lai piedāvātu Ph.D. 13 agrīnās stadijas pētnieku apmācība melno caurumu veidošanā un evolūcijā, izmantojot progresīvas datu zinātnes metodes.
Atsauce: “Melnā cauruma masas funkcija cauri kosmiskajam laikam. I. Zvaigžņu melnie caurumi un gaismas sēklu sadalījums”, autors Alekss Sesīlija, Andrea Lappē, Lūmens Poko, Mario Spra, Ugo in de Karlo, Mišela Mapelli, Frančesko Šankars, Deivids M. Aleksandrs, Alesandro Bresans un Luidži Daness, 2022. gada 12. janvāris, Astrofizikas žurnāls.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac34fb
