40 bilhões de bilhões de buracos negros estelares no universo visível!

Nós realmente não sabemos até onde o universo se estende no espaço, mas sabemos como estimar o tamanho do chamado universo visível. Uma equipe de astrofísicos acredita ter modelado com sucesso a taxa na qual os buracos negros estelares se formam e, portanto, o número de tais objetos que se formaram após o Big Bang que ainda estão presentes no universo visível.

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[EN VIDÉO] Um buraco negro pode explodir? Aurelien Barrow responde
Um buraco negro é um corpo celeste que é difícil de observar diretamente. Sua força de campo gravitacional é tão intensa que teoricamente impede que qualquer forma de matéria ou radiação escape. Poderia explodir? Essa é a pergunta que a Futura-Sciences fez a Aurélien Barrau, astrofísico especializado em cosmologia e autor de Des univers multiples.

equações teóricas relatividade geral Dr’Einstein Admito um zoológico bastante diversificado de soluções cósmicas se permitirmos a falta de espaço simétrico E com topologias não triviais. Podemos, no primeiro caso, ter um universo em rotação ou em uma forma que oscila entre uma bola e um charuto, por exemplo. No segundo caso, O espaço pode entrar em colapso, nas palavras de Jean-Pierre Lumenete ser, por exemplo, um análogo de um aro ou Dodecaedro de Poincaré.

no caso de um rasgar, a geometria do espaço seria plana e poderíamos acreditar que fosse de tamanho infinito, como um avião, e ainda assim estaríamos errados. Todas essas considerações existem apenas para lembrar que, mesmo que seja análise de dados Satélite Planck a respeito de radiação cósmica a a grande explosão Em vez disso, você prefere sendo Com uma geometria plana e, portanto, possivelmente, um volume infinito no espaço, ainda não temos certeza sobre esta questão e menos ainda sobre a forma e topologia do espaço (seu caráter finito ou não no tempo também é objeto de especulação na atualidade, pois exemplo os de Roger Penrose Prêmio Nobel de Física em um Cientista Periódico).

No entanto, ainda podemos falar sobre o conceito de universo visível, ou seja, todas as áreas do espaço a partir das quais os raios de luz conseguiram chegar até nós desde seu nascimento lá, que tem cerca de 13,8 bilhões de anos. Deve-se notar de passagem que o comportamento desses raios, que podem servir como uma sonda cósmica para testar diferentes modelos do universo, foi recentemente examinado de perto por membros da Colaboração. RayGalGenericName.

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Uma viagem fascinante através do universo visível da Terra até a última bola astuta da qual os fótons mais antigos do universo chegam até nós hoje. Todas as distâncias devem ser medidas e os objetos fotografados com a maior precisão possível. © Universo Digital, Museu americano de história natural/YouTube. Música: Suki Cirullo

Um universo observável com um diâmetro de 90 bilhões de anos-luz

Sobre o universo observável atual, cujas propriedades não são realmente discutidas e não dependem muito do modelo cosmológico estudado, podemos ter uma ideia graças a um vídeo famoso, universo conhecidoDisponível no canal YouTube A partir de’Museu americano de história natural.

Vamos voltar aos comentários que o Futura fez sobre esse vídeo anos atrás. A jornada para o universo visível começa aqui em cobertura Do mundo, ou seja, do Tibete, então nos leve através sistema solar Para nos mostrar a posição das órbitas dos planetas em relação a via Láctea. Então vamos além do campo de ondas rádio Nasceu pela humanidade a partir da primeira década do século passado cuja frente tem cerca de 100 . anos luz Para triturar o disco macio de galáxia espiral Qual é a nossa Via Láctea?

A viagem continua pelo mapa de galáxias e quasares Obtido com grandes leituras como Sloan Digital Sky Survey (SDSS) eventualmente ingressar no último domínio Definição de Ele está localizado a mais de 46 bilhões de anos-luz da Terra hoje. Corresponde às regiões de onde partiu há 13,8 bilhões de anos Fótons a radiação cósmica. Então voltamos à Terra com uma estranha impressão da vertigem metafísica associada à percepção da imensidão das escalas do espaço em que a humanidade foi descoberta por milhares de anos, em algum lugar entre tudo e nada, carregando Problemas depois de dirigir Big Bang está vivo.

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O conteúdo exato deste universo visível, o número de galáxias e oestrelasPrótons? Temos métodos indiretos de estimar esses números e hoje temos um conjunto deastrofísicos Dirigido por membros da Escola Internacional de Estudos Avançados (em italiano, Escola Internacional de Estudos Avançados ou SISSA), uma famosa universidade italiana localizada em Trieste, publicou recentemente um artigo avaliando o número de buracos negros de origem estelar no universo observável.

Para ser preciso, o raio do universo observável é de cerca de 45 bilhões de anos-luz e não 13,8 como se poderia pensar ingenuamente. De fato, desde o Big Bang, que não sabemos, começa com o verdadeiro nascimento do tempo, o espaço está se expandindo e não há limites a priori sua velocidade. Qualquer cálculo feito levando em conta essa expansão, as regiões de onde os fótons de radiação fóssil partiram há 13,8 bilhões de anos já estão hoje em cerca de 45 bilhões de anos-luz e provavelmente estão atualmente ocupadas por galáxias como as da vizinhança. da Via Láctea.

através de tudo isso DuraçãoEstrelas se formaram e algumas eram massivas o suficiente para entrar em colapso, resultando no aparecimento de buracos negros em galáxias, bem como em grupos de bola giram em torno dessas galáxias. Há também razões para acreditar que os aglomerados globulares seriam um lugar Reações em cadeia reais estimulam a formação de buracos negros binários Cada vez mais, de acordo com o novo simulação numérica Descreve a evolução dos agrupamentos, tendo em conta a relatividade geral. Estes são buracos negros binários Eles também se formam em galáxias porque muitas estrelas nascem em pares. de qualquer forma, fusão Vai interferir para dar buracos negros mais massivos como descobertasondas gravitacionais feito de conexão E Virgem Eles provaram isso.

Os pesquisadores do SISSA fizeram um cálculo impressionante. De acordo com seu trabalho, cerca de 1% da matéria comum (bariônica) do mundo é cercada por buracos negros de massa estelar. Seus resultados acabam de ser publicados na prestigiosa Jornal Astrofísico. Lumen Boco (SISSA) explica o resultado neste vídeo. © Escola Internacional de Estudos Avançados

Todos os buracos negros estelares desde o início do Big Bang

Conseguimos modelar a evolução da taxa de formação de estrelas nas galáxias e, em seguida, a evolução e o número dessas estrelas buracos negros estelares que irão constituir. Esses desenvolvimentos também estão relacionados com o desenvolvimento de química Galáxias por causa de síntese nuclear Elementos em estrelas massivas, elementos que se espalham para se tornarem supernovas. Isso muda mineral Galáxias e estrelas, ou seja, a abundância de elementos mais pesados ​​quehidrogênioNos termos dos astrofísicos. No entanto, a metalicidade influencia a formação e evolução de estrelas.

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Em suma, como descrito em um post em Jornal AstrofísicoQue pode ser referenciado livremente arXivos pesquisadores estimam que cerca de 1% dos prótons e nêutrons Os buracos negros do Big Bang podem ser encontrados hoje na forma de buracos negros de origem estelar, não maiores que algumas centenas de massas solares, no universo observável. Eles também obtiveram uma função de distribuição em galáxias e aglomerados globulares para o número de buracos negros de origem estelar. Coletivo Dado que está bem explicado, envolvendo a formação catalítica de buracos negros em aglomerados globulares, Buracos negros especialmente massivos de várias dezenas de massas solares que surpreenderam os pesquisadores depois de descobri-los com Vigo e Ligo.

Todos esses buracos negros estelares são muito grandes para serem evaporados pela radiação Hawking. A temperatura desta radiação relativa aos blocos em questão é inferior à temperatura da radiação fóssil, isto estrelas Resfrie-o, absorvendo-o em vez de irradiá-lo. Assim, o balanço dos buracos negros estelares no universo observável conta todos os buracos negros de origem estelar que se formaram e existiram desde o nascimento das primeiras estrelas.

Os pesquisadores então chegaram ao número impressionante de 40 bilhões de buracos negros estelares no universo, ou seja, 40 * 1018 estrelas.

Terminamos lembrando que buracos negros supermassivos Não foi levado em consideração, embora contenha entre um milhão e vários bilhões de massas solares e esteja presente em todas as principais galáxias. Isso não é surpreendente porque ainda não se sabe realmente como esses gigantes nasceram, talvez de Germes parece buracos negros primordiais.

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