ब्रह्माण्डमा कतिवटा ब्ल्याक होलहरू छन्? यो आधुनिक खगोल भौतिकी र ब्रह्माण्ड विज्ञान मा सबै भन्दा सान्दर्भिक र दबाब प्रश्न हो। पेचिलो मुद्दा हालै SISSA Ph.D द्वारा सम्बोधन गरिएको छ। विद्यार्थी एलेक्स सिसिलिया, प्रो. एन्ड्रिया लापी र डा. लुमेन बोको द्वारा पर्यवेक्षण गरिएको, SISSA र अन्य राष्ट्रिय र अन्तर्राष्ट्रिय संस्थाहरूका अन्य सहयोगीहरूसँग। द एस्ट्रोफिजिकल जर्नलमा भर्खरै प्रकाशित श्रृंखलाको पहिलो पेपरमा, लेखकहरूले तारकीय द्रव्यमान ब्ल्याक होलहरूको जनसांख्यिकी अनुसन्धान गरेका छन्, जुन केही देखि सयौं सौर्य पिण्डहरू बीचको द्रव्यमान भएको ब्ल्याक होलहरू हुन्, जुन जीवनको अन्त्यमा उत्पन्न भएको थियो। विशाल ताराहरू। नयाँ अनुसन्धानका अनुसार ब्रह्माण्डको समग्र सामान्य (ब्यारियोनिक) पदार्थको लगभग १% तारकीय द्रव्यमान ब्ल्याक होलहरूमा बन्द गरिएको छ। अचम्मको कुरा के छ भने, अन्वेषकहरूले अहिले अवलोकनयोग्य ब्रह्माण्ड (करिब ९० अर्ब प्रकाश वर्षको व्यासको गोला) भित्र रहेको ब्ल्याक होलको संख्या करिब ४० ट्रिलियन, ४० अर्ब बिलियन (अर्थात् ४० x १०१८) रहेको पत्ता लगाएका छन्।
कालो प्वालहरूको संख्या गणना गर्न नयाँ विधि
अनुसन्धानका लेखकहरूले व्याख्या गरेझैं: “यो महत्त्वपूर्ण नतिजा एक मौलिक दृष्टिकोणको लागि प्राप्त भएको हो जसले SISSA अनुसन्धानकर्ता डा. मारियो स्पेरा द्वारा विकसित अत्याधुनिक तारकीय र बाइनरी इभोलुसन कोड SEVN लाई सान्दर्भिक भौतिकका लागि अनुभवजन्य प्रिस्क्रिप्शनहरू सम्मिलित गर्दछ। आकाशगंगाका गुणहरू, विशेष गरी ताराहरूको गठनको दर, तारकीय द्रव्यमानको मात्रा र अन्तरतारकीय माध्यमको धातुपन (जुन तारकीय ब्ल्याक होलहरूको संख्या र जनसङ्ख्या परिभाषित गर्नका लागि सबै महत्त्वपूर्ण तत्वहरू हुन्)। यी महत्त्वपूर्ण अवयवहरूलाई स्व-मा प्रयोग गर्दै अन्वेषकहरूले त्यसपछि ब्रह्माण्डको सम्पूर्ण इतिहासमा तारकीय ब्ल्याक होलहरूको संख्या र तिनीहरूको सामूहिक वितरण प्राप्त गरेका छन्। एलेक्स सिसिलिया, अध्ययनका पहिलो लेखक, टिप्पणी छ: “यसको अभिनव चरित्र, तारकीय र बाइनरी इभोलुसनको विस्तृत मोडेलको युग्मनमा तारा गठन र व्यक्तिगत जी मा धातु संवर्धनको लागि उन्नत रेसिपीहरूको साथ छ। यो ब्रह्माण्ड इतिहासमा तारकीय ब्ल्याक होल मास प्रकार्यको पहिलो, र सबैभन्दा बलियो, ab initio गणना मध्ये एक हो।”
सबैभन्दा ठूलो तारकीय ब्ल्याक होलको उत्पत्ति
अवलोकनयोग्य ब्रह्माण्डमा ब्ल्याक होलहरूको संख्याको अनुमान वैज्ञानिकहरूले अनुसन्धानको यस टुक्रामा अनुसन्धान गरेको मात्र मुद्दा होइन। डा. उगो डि कार्लो र पाडोभा विश्वविद्यालयका प्रोफेसर मिशेला म्यापेलीसँगको सहकार्यमा, उनीहरूले अलग-अलग ताराहरू, बाइनरी प्रणालीहरू र तारकीय समूहहरू जस्ता विभिन्न वस्तुहरूको ब्ल्याक होलहरूका लागि विभिन्न गठन च्यानलहरू पनि अन्वेषण गरेका छन्। तिनीहरूको कामको अनुसार, सबैभन्दा ठूलो तारकीय ब्ल्याक होलहरू मुख्यतया तारकीय समूहहरूमा गतिशील घटनाहरूबाट उत्पन्न हुन्छन्। विशेष गरी, शोधकर्ताहरूले LIGO/Virgo को सहयोगले गुरुत्वाकर्षण तरंग अवलोकनबाट अनुमानित रूपमा ब्ल्याक होलहरू कोलेसिङ गर्ने सामूहिक कार्यको व्याख्या गर्न आवश्यक रहेको देखाएको छ।
लुमेन बोको, कागजका सह-लेखक, टिप्पणी गर्छन्: “हाम्रो कामले उच्च रेडशिफ्टमा (सुपर) विशाल ब्ल्याक होलहरूको लागि प्रकाश बीउहरूको उत्पादनको लागि एक बलियो सिद्धान्त प्रदान गर्दछ, र ‘भारी बीउहरूको उत्पत्तिको अनुसन्धान गर्न एक सुरुवात बिन्दु गठन गर्न सक्छ। ‘, जुन हामी आगामी पेपरमा पछ्याउनेछौं। SISSA मा एस्ट्रोफिजिक्स र ब्रह्माण्ड विज्ञान मा थप्छ: “यो अनुसन्धान साँच्चै बहुविषय हो, पक्षहरूलाई समेट्छ, र तारकीय खगोल भौतिकी, ग्यालेक्सी गठन र विकास, गुरुत्वाकर्षण तरंग र बहु-मेसेन्जर एस्ट्रोफिजिक्समा विशेषज्ञता चाहिन्छ; जसरी यसलाई विभिन्न सदस्यहरूबाट सहयोगी प्रयासहरू चाहिन्छ। SISSA एस्ट्रोफिजिक्स र ब्रह्माण्ड विज्ञान समूह, र बाह्य सहयोगीहरूसँग बलियो नेटवर्किङ हो।
एलेक्स सिसिलियाको काम एक अभिनव प्रशिक्षण नेटवर्क परियोजनाको सन्दर्भमा हुन्छ “BiD4BEST — ब्ल्याक होल इभोलुसन स्टडीजका लागि बिग डाटा अनुप्रयोग” SISSA (H2020-MSCAITN-2019 Project 860744) बाट प्रोफेसर एन्ड्रिया लापी द्वारा सह-PI, जसलाई वित्त पोषित गरिएको छ। युरोपियन युनियन द्वारा लगभग 3.5 मिलियन यूरो समग्रमा; यसले धेरै शैक्षिक र औद्योगिक साझेदारहरू समावेश गर्दछ, पीएचडी प्रदान गर्न। 13 प्रारम्भिक चरणका अनुसन्धानकर्ताहरूलाई ब्ल्याक होल गठन र विकासको क्षेत्रमा उन्नत डेटा विज्ञान प्रविधिहरू प्रयोग गरेर प्रशिक्षण गरिन्छ ।
सन्दर्भ:
एलेक्स सिसिलिया, एन्ड्रिया लापी, लुमेन बोको, मारियो स्पेरा, उगो एन डी कार्लो, मिशेला म्यापेली, फ्रान्सेस्को शंकर, डेभिड एम अलेक्जेंडर, एलेसान्ड्रो ब्रेसन, लुइगी डेनिस। ब्ल्याक होल मास प्रकार्य ब्रह्माण्ड टाइम्स भर। I. स्टेलर ब्ल्याक होल र हल्का बीज वितरण। एस्ट्रोफिजिकल जर्नल, २०२२; 924 (2): 56 DOI: 10.3847/1538-4357/ac34fb
