Determinan el número de agujeros negros existentes en el universo observable

¿Cuántos agujeros negros hay en el Universo? Esta es una de las preguntas más relevantes y apremiantes en la astrofísica y la cosmología modernas. Tras una larga investigacióin, un equipo científico de la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) en Trieste, Italia, se ha 'aventurado' a dar una cifra...

Según este nuevo trabajo, que publica The Astrophysical Journal, una cantidad notable de alrededor del 1% de la materia ordinaria (bariónica) general del Universo está encerrada en agujeros negros de masa estelar. Sorprendentemente, los investigadores han encontrado que el número de agujeros negros dentro del Universo observable (una esfera de un diámetro de alrededor de 90 billones de años luz) en la actualidad es de unos ¡40 billones!

Para llegar a esta conclusión, los autores han investigado la demografía de los agujeros negros de masa estelar, que son áreas del espacio-tiempo con masas entre unos pocos y cientos de masas solares, que se originaron al final de la vida de estrellas masivas. Tras analizar por computadora aspectos como la evolución estelar, las propiedades de las galaxias, la cantidad de masa estelar y la metalicidad del medio interestelar, los investigadores han calculado la cantidad de agujeros negros estelares y su distribución de masa a lo largo de toda la historia del Universo. “El carácter innovador de este trabajo está en el acoplamiento de un modelo detallado de evolución estelar y binaria con recetas avanzadas para la formación estelar y el enriquecimiento de metales en galaxias individuales. Este es uno de los primeros y más robustos cálculos ab initio de la función de masa del agujero negro estelar a lo largo de la historia cósmica”, explica Alex Sicilia, primer autor del estudio.

La estimación del número de agujeros negros en el Universo observable no es el único tema investigado por los científicos en esta investigación. En colaboración con la Universidad de Padua, también exploraron los diversos canales de formación de agujeros negros de diferentes masas, como estrellas aisladas, sistemas binarios y cúmulos estelares. Según su trabajo, los agujeros negros estelares más masivos se originan principalmente a partir de eventos dinámicos en cúmulos estelares. Específicamente, los investigadores han demostrado que tales eventos son necesarios para explicar la función de masa de los agujeros negros coalescentes según lo estimado a partir de las observaciones de ondas gravitacionales de la colaboración LIGO/Virgo.