Maggio 16, 2022

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Ci saranno circa 40 miliardi di miliardi di buchi neri nell’universo!

Non sappiamo davvero fino a che punto si estenda l’universo nello spazio, ma sappiamo come stimare le dimensioni del cosiddetto universo visibile. Un team di astrofisici crede di aver modellato con successo la velocità con cui si formano i buchi neri stellari, e quindi il numero di tali oggetti che si sono formati dopo il Big Bang e che sono ancora presenti nell’universo visibile.

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Un buco nero è un corpo celeste difficile da osservare direttamente. La sua intensità del campo gravitazionale è così intensa che teoricamente impedisce a qualsiasi forma di materia o radiazione di fuoriuscire. Potrebbe esplodere? Questa è la domanda che Futura-Sciences ha posto ad Aurélien Barrau, astrofisico specializzato in cosmologia e autore di Multiples of the Universe.

il Equazioni dalla teoria relatività generale Dott’Einstein Ammetto uno zoo abbastanza diversificato di soluzioni cosmiche se permettiamo la mancanza di spazio simmetrico E con topologie non banali. Possiamo, nel primo caso, avere un universo in rotazione o in una forma che oscilla tra una pallina e un sigaro per esempio. Nel secondo caso, Lo spazio può crollare, nelle parole di Jean-Pierre Lumenet, e avere ad esempio un analogo di un cerchio o Dodecaedro di Poincaré.

nel caso di a strappare, la geometria dello spazio sarebbe piatta e potremmo credere che fosse di dimensioni infinite, come un aeroplano, eppure ci sbaglieremmo. Tutte queste considerazioni servono solo a ricordare che anche se le analisi dei dati dal satellite Planck riguardano radiazione cosmica il la grande esplosione Invece preferisci essendo Con una geometria piatta e quindi possibilmente un volume infinito nello spazio, non siamo ancora sicuri di questa domanda e ancor meno della forma e della topologia dello spazio (il suo carattere finito o meno nel tempo è anche attualmente oggetto di speculazione, poiché esempio quelli di Roger Penrose Premio Nobel per la fisica in uno scienziato periodico).

Tuttavia, possiamo ancora parlare del concetto di universo visibile, cioè di tutte le aree dello spazio da cui i raggi di luce hanno potuto raggiungerci sin dalla loro nascita lì, che ha circa 13,8 miliardi di anni. Vale la pena notare che il comportamento di questi raggi, che possono fungere da sonda cosmica per testare diversi modelli dell’universo, è stato recentemente esaminato da vicino dai membri della collaborazione. Ray Gal.

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Un affascinante viaggio attraverso l’universo visibile dalla Terra all’ultima astuta sfera da cui oggi ci giungono i più antichi fotoni dell’universo. Tutte le distanze devono essere misurate e gli oggetti fotografati nel modo più accurato possibile. © Universo Digitale, Museo americano di storia naturale/Youtube. Musica: Suki Cirullo

Un universo osservabile con un diametro di 90 miliardi di anni luce

Dell’attuale universo osservabile, le cui proprietà non sono realmente discusse e non dipendono realmente dal modello cosmologico studiato, possiamo farci un’idea grazie a un famoso video, universo conosciutoDisponibile sul canale Youtube A partire dal’Museo americano di storia naturale.

Torniamo ai commenti che Futura fece effettivamente su questo video anni fa. Il viaggio nell’universo visibile inizia qui a tetto Dal mondo, cioè dal Tibet, portaci dall’altra parte sistema solare Per mostrarci la posizione orbitali pianeti rispetto a via Lattea. Quindi andiamo oltre il campo delle onde Radio Nasce dall’umanità a partire dal primo decennio del secolo scorso il cui fronte è lungo circa 100 anni luce Per affettare il sottile disco della galassia a spirale che è la nostra Via Lattea.

Il viaggio continua attraverso la mappa delle galassie e quasar Ottenuto con letture di grandi dimensioni come Sloan Digital Sky Survey (SDSS) eventualmente unisciti all’ultimo dominio Definizione di Oggi si trova a più di 46 miliardi di anni luce dalla Terra. Corrisponde alle regioni da cui partì 13,8 miliardi di anni fa fotoni il radiazione cosmica. Torniamo quindi sulla Terra con una strana impressione di vertigine metafisica associata alla realizzazione dell’enormità delle scale dello spazio in cui l’umanità è stata scoperta per migliaia di anni, a metà tra tutto e niente, trasportata I problemi dopo aver guidato Il Big Bang è vivo.

Il contenuto esatto di questo universo visibile, il numero di galassie e ilstelle, A partire dal protoni ? Abbiamo metodi indiretti per stimare questi numeri e oggi abbiamo una serie diastrofisici Gestito dai membri della Scuola Internazionale di Studi Avanzati (in italiano, Scuola Internazionale di Studi Avanzati o SISSA), una famosa università italiana con sede a Trieste, ha recentemente pubblicato un articolo che valuta il numero di buchi neri di origine stellare nell’universo osservabile.

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Per essere precisi, il raggio dell’universo osservabile è di circa 45 miliardi di anni luce e non 13,8 come si potrebbe ingenuamente pensare. Infatti, poiché il Big Bang, che non conosciamo inizia con la vera nascita del tempo, lo spazio si espande e non ci sono limiti a priori la sua velocità. Qualsiasi calcolo effettuato tenendo conto di questa espansione, le regioni da cui i fotoni delle radiazioni fossili sono partiti per 13,8 miliardi di anni si trovano oggi già a circa 45 miliardi di anni luce e sono probabilmente attualmente occupate da galassie come quelle nelle vicinanze. dalla Via Lattea.

attraverso tutto questo DurataLe stelle si sono formate e alcune erano abbastanza massicce da collassare, provocando la comparsa di buchi neri nelle galassie e all’interno gruppi di palloni ruotano attorno a queste galassie. Ci sono anche ragioni per credere che gli ammassi globulari sarebbero un luogo Le reazioni a catena reali stimolano la formazione di buchi neri binari Sempre di più, secondo il nuovo simulazione numerica Descrive l’evoluzione dei raggruppamenti, tenendo conto della relatività generale. Questi sono buchi neri binari Si formano anche nelle galassie perché molte stelle sono effettivamente nate in coppia. comunque, fusione Interferirà per fornire buchi neri più massicci come scoperteonde gravitazionali fatto di connessione e Vergine Lo hanno dimostrato.

I ricercatori della SISSA hanno fatto un calcolo impressionante. Secondo il loro lavoro, circa l’1% della materia ordinaria (barionica) del mondo è circondata da buchi neri di massa stellare. I loro risultati sono stati appena pubblicati nel prestigioso Giornale astrofisico. Lumen Boco (SISSA) spiega il risultato in questo video. © Scuola Internazionale di Studi Avanzati

Tutti i buchi neri stellari dall’inizio del Big Bang

Siamo riusciti a modellare l’evoluzione del tasso di formazione stellare nelle galassie, e quindi l’evoluzione e il numero di queste stelle buchi neri stellari che costituiranno. Questi sviluppi sono anche legati allo sviluppo di chimica Galassie a causa di sintesi nucleare Elementi in stelle massicce, elementi che si disperdono per diventare supernove. Questo cambia la metallicità delle galassie e delle stelle, cioè l’abbondanza di elementi più pesanti diidrogenoIn termini di astrofisici. Tuttavia, la metallicità influenza la formazione e l’evoluzione delle stelle.

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Insomma, come descritto in un post all’indirizzo Giornale astrofisicoA cui si può fare riferimento liberamente arXiv, i ricercatori stimano che circa l’1% dei protoni e neutroni I buchi neri del Big Bang si trovano oggi nell’universo osservabile sotto forma di buchi neri di origine stellare, non più grandi di poche centinaia di masse solari. Hanno anche ottenuto una funzione di distribuzione nelle galassie e negli ammassi globulari per il numero di buchi neri di origine stellare. Collettivo Dato che è ben spiegato, coinvolgendo la formazione catalitica di buchi neri negli ammassi globulari, Buchi neri particolarmente massicci di diverse dozzine di masse solari che hanno sorpreso i ricercatori dopo averli scoperti con Vigo e Ligo.

Tutti questi buchi neri stellari sono troppo massicci per essere evaporati dalla radiazione di Hawking. La temperatura di questa radiazione relativa ai blocchi in questione è inferiore alla temperatura della radiazione fossile, questa stelle Raffreddare, assorbendolo invece di irradiarlo. Quindi il bilancio dei buchi neri stellari nell’universo osservabile conta tutti i buchi neri di origine stellare che si sono formati ed esistono dalla nascita delle prime stelle.

I ricercatori hanno quindi escogitato il numero sbalorditivo di 40 miliardi di buchi neri stellari nell’universo, ovvero 40 * 1018 stelle.

Concludiamo ricordandolo buchi neri supermassicci Non è stato preso in considerazione anche se contiene tra un milione e diversi miliardi di masse solari ed è presente in tutte le principali galassie. Questo non sorprende perché non si sa ancora come siano nati questi giganti, forse da dove Germi sembra buchi neri primordiali.

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