-->

Header Ads

Ο Γαλαξίας μας μπορεί να έχει έως και 100 εκατομμύρια μαύρες τρύπες

Μπορεί να υπάρχουν έως και 100 εκατομμύρια μαύρες τρύπες στον Γαλαξία μας, σύμφωνα με επιστήμονες οι οποίοι διεξήγαγαν μια κοσμική έρευνα για τον υπολογισμό και την κατηγοριοποίηση αυτών των αινιγματικών σκοτεινών αντικειμένων. Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι οι περισσότερες μαύρες τρύπες, που προκύπτουν από την κατάρρευση των τεράστιων άστρων στο τέλος της ζωής τους – θα έχουν περίπου την ίδια μάζα με τον ήλιο μας.

Η ουράνια απογραφή ξεκίνησε πριν από δύο χρόνια περίπου, λίγο μετά την είδηση ​​ότι το παρατηρητήριο βαρυτικών κυμάτων (LIGO) είχε εντοπίσει κυματισμούς στο διάστημα, που δημιουργήθηκαν από τη μακρινή σύγκρουση δύο μαύρων οπών που η κάθε μία είχε μάζα 30 φορές του ήλιου μας.

«Βασικά, η ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων ήταν μια τεράστια υπόθεση, καθώς ήταν μια επιβεβαίωση μιας βασικής πρόβλεψης της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν», δήλωσε ο James Bullock, Β (UCI) στις ΗΠΑ. «Αλλά στη συνέχεια εξετάσαμε πιο κοντά την αστροφυσική του πραγματικού αποτελέσματος, μια συγχώνευση δύο μαύρων τρύπων 30 ηλιακών μαζών. Αυτό ήταν απλά εκπληκτικό και είχαμε ρωτήσει: «Πόσο συνηθισμένες είναι οι μαύρες τρύπες αυτού του μεγέθους και πόσο συχνά συγχωνεύονται;» είπε ο Bullock.

“Fundamentally, the detection of gravitational waves was a huge deal, as it was a confirmation of a key prediction of Einstein’s general theory of relativity,” said James Bullock, B (UCI) in the US. “But then we looked closer at the astrophysics of the actual result, a merger of two 30-solar-mass black holes. That was simply astounding and had us asking, ‘How common are black holes of this size, and how often do they merge?’” Bullock said.

Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι οι περισσότερες μαύρες τρύπες των αστεριών – που προκύπτουν από την κατάρρευση των τεράστιων αστεριών στο τέλος της ζωής τους – θα έχουν περίπου την ίδια μάζα με τον ήλιο μας. Για να δει κανείς τα δυο μαύρες τρύπες των εν λόγω επικών αναλογιών που συνέδεαν σε μια κατακλυσμιαία σύγκρουση, κάποιοι αστρονόμοι έμειναν αμηχανία.


Η νέα έρευνα ήταν μια προσπάθεια να ερμηνευτεί η ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων μέσω του φακού του γνωστού για το σχηματισμό των γαλαξιών και να διαμορφωθεί ένα πλαίσιο για την κατανόηση των μελλοντικών περιστατικών. Σύμφωνα με τον Manoj Kaplinghat, καθηγητή στο UCI, ο αριθμός των μαύρων οπών μιας δεδομένης μάζας ανά γαλαξία θα εξαρτηθεί από το μέγεθος του γαλαξία.

Ο λόγος είναι ότι οι μεγαλύτεροι γαλαξίες έχουν πολλά πλούσια σε μέταλλα αστέρια, ενώ οι μικρότεροι γαλαξίες νάνων κυριαρχούνται από μεγάλα αστέρια χαμηλής μεταλλικότητας. Τα αστέρια που περιέχουν πολλά βαρύτερα στοιχεία, όπως ο ήλιος μας, ρίχνουν πολλά από αυτή τη μάζα στη ζωή τους.

Όταν έρχεται χρόνος για ένα να τερματίσει όλα σε μια σουπερνόβα, δεν υπάρχει τόσο πολύ που έμεινε να καταρρεύσει στον εαυτό της, με αποτέλεσμα μια μαύρη τρύπα χαμηλότερης μάζας. Τα μεγάλα αστέρια με χαμηλή περιεκτικότητα σε μέταλλα δεν χάνουν το μεγαλύτερο μέρος της μάζας τους με την πάροδο του χρόνου, οπότε όταν ένας από αυτούς πεθάνει, σχεδόν όλη η μάζα του θα καταλήξει στη μαύρη τρύπα.

«Έχουμε μια αρκετά καλή κατανόηση του συνολικού πληθυσμού των αστεριών στο σύμπαν και της μαζικής κατανομής τους καθώς γεννιούνται, έτσι μπορούμε να πούμε πόσα μαύρες τρύπες θα είχαν σχηματιστεί με 100 ηλιακές μάζες έναντι 10 ηλιακών μαζών», δήλωσε ο Bullock.

«Ήμασταν σε θέση να υπολογίσουμε πόσες μεγάλες μαύρες τρύπες θα έπρεπε να υπάρχουν, και κατέληξε να είναι στα εκατομμύρια – περισσότερο από ό, τι περίμενα», είπε. Επιπλέον, για να ρίξουν φως στα επόμενα φαινόμενα, οι ερευνητές επεδίωξαν να προσδιορίσουν πόσο συχνά συμβαίνουν μαύρες τρύπες σε ζεύγη, πόσο συχνά συγχωνεύονται και πόσο καιρό χρειάζεται.

Αναρωτήθηκαν αν οι μαύρες τρύπες 30 ηλιακών μαζών που ανιχνεύθηκαν από το LIGO γεννήθηκαν πριν από δισεκατομμύρια χρόνια και χρειάστηκε πολύς χρόνος για να συγχωνευθούν ή να γίνουν πιο πρόσφατα (τα τελευταία 100 εκατομμύρια χρόνια) και σύντομα να συγχωνευθούν. «Δείχνουμε ότι μόνο 0,1 με ένα τοις εκατό των μαύρων οπών που σχηματίζονται πρέπει να συγχωνευθούν για να εξηγήσουν τι είδε ο LIGO», δήλωσε ο Kaplinghat.

«Εάν οι σημερινές ιδέες για την αστρική εξέλιξη είναι σωστές, τότε οι υπολογισμοί μας υποδεικνύουν ότι σε μερικά χρόνια θα ανιχνευθούν συγχωνεύσεις ακόμη και μαύρων οπών 50 ηλιακών μαζών», ανέφερε.

Scientists assume most stellar-remnant black holes – which result from the collapse of massive stars at the end of their lives – will be about the same mass as our Sun. To see the evidence of two black holes of such epic proportions coming together in a cataclysmic collision left some astronomers puzzled.

The new research was an attempt to interpret the gravitational wave detection through the lens of what is known about galaxy formation and to form a framework for understanding future occurrences. According to Manoj Kaplinghat, professor at UCI, the number of black holes of a given mass per galaxy will depend on the size of the galaxy.

The reason is that larger galaxies have many metal-rich stars, and smaller dwarf galaxies are dominated by big stars of low metallicity. Stars that contain a lot of heavier elements, like our sun, shed a lot of that mass over their lives.

When it comes time for one to end it all in a supernova, there is not as much matter left to collapse in on itself, resulting in a lower-mass black hole. Big stars with low metal content do not shed as much of their mass over time, so when one of them dies, almost all of its mass will wind up in the black hole.

“We have a pretty good understanding of the overall population of stars in the universe and their mass distribution as they’re born, so we can tell how many black holes should have formed with 100 solar masses versus 10 solar masses,” Bullock said.

“We were able to work out how many big black holes should exist, and it ended up being in the millions – way more than I anticipated,” he said. In addition, to shed light on subsequent phenomena, researchers sought to determine how often black holes occur in pairs, how often they merge, and how long it takes.

They wondered whether the 30-solar-mass black holes detected by LIGO were born billions of years ago and took a long time to merge or came into being more recently (within the past 100 million years) and merged soon after. “We show that only 0.1 to one per cent of the black holes formed have to merge to explain what LIGO saw,” Kaplinghat said.

“If the current ideas about stellar evolution are right, then our calculations indicate that mergers of even 50-solar-mass black holes will be detected in a few years,” he said.

Πηγή
μέσω

Δεν υπάρχουν σχόλια

Παρακαλούμε σχολιασμούς επί της ουσίας.
Τα σχόλια σας δεν περνάν από έλεγχο γιατί πιστεύουμε ότι δεν θα θίγουν κάποιον προσωπικά με βρισιές και συκοφαντίες.
Τέτοιου είδους σχόλια δεν περνάν από έλεγχο, αλλά θα διαγράφονται μετά την δημοσίευση.
Παρακαλούμε να γράφετε σε πεζά και όχι κεφαλαία
-------------------------------------------------------------------------
Ο ΔΙΚΤΥΟΥΡΓΟΣ ουδεμία ευθύνη εκ του νόμου φέρει για τα άρθρα - αναρτήσεις που δημοσιεύονται και απηχούν τις απόψεις των συντακτών τους. Σε περίπτωση που θεωρείτε πως θίγεστε από κάποιο εξ αυτών ή ότι υπάρχει κάποιο σφάλμα, επικοινωνήστε μέσω, φόρμας επικοινωνίας.
Ευχαριστούμε

Από το Blogger.