Il y a plus de 40 000 000 000 000 000 000 de trous noirs dans l'univers observable, selon une nouvelle estimation

Une équipe d'astrophysiciens a calculé que le nombre de trous noirs de masse stellaire dans l'univers observable était de 40 quintillions, ce qui représente 1 % de la matière ordinaire totale de l'univers.

Les chercheurs se concentrent sur les trous noirs de masse stellaire, la plus petite variété connue, mais notent que leurs calculs pourraient aider à résoudre le mystère de longue date de la prolifération des trous noirs supermassifs. Leurs recherches sont publiées dans Astrophysical Journal Letters.

Pendant longtemps, les trous noirs n'ont été théorisés que pour exister et n'avaient jamais été observés - comme leur nom l'indique, ils ne laissent pas la lumière échapper à leur attraction gravitationnelle. Mais les astronomes ont découvert que les trous noirs sont au centre de grandes concentrations de matière émettant de la lumière (notre propre Voie lactée comporte un trou noir supermassif en son centre). Plus récemment, les fusions de trous noirs ont été détectables grâce à des détecteurs d'ondes gravitationnelles comme la collaboration LIGO-Virgo.

Mais compter tous les trous noirs dans l'univers observable, qui s'étend sur quelque 90 milliards d'années-lumière, est une tâche ardue. Pour arriver à la somme de 40 quintillions (c'est-à-dire 40 milliards de milliards, ou 40 000 000 000 000 000 000), l'équipe de recherche a couplé un nouveau code d'évolution des étoiles appelé SEVN et des données sur la métallicité, les taux de formation d'étoiles et les tailles stellaires dans les galaxies connues.

"Le caractère innovant de ce travail réside dans le couplage d'un modèle détaillé d'évolution stellaire et binaire avec des recettes avancées pour la formation d'étoiles et l'enrichissement en métaux dans des galaxies individuelles", a déclaré Alex Sicilia, astrophysicien au SISSA en Italie et auteur principal de l'article, dans une version de l'institut . "Il s'agit de l'un des premiers et des plus robustes calculs ab initio de la fonction de masse du trou noir stellaire à travers l'histoire cosmique."

La recherche est la première d'une série de travaux qui tentent de modéliser les masses des trous noirs, des trous de la taille d'une étoile aux trous noirs supermassifs . Les trous noirs de masse stellaire sont les plus petits connus du groupe, pesant généralement quelques à quelques centaines de fois la masse du Soleil. Les trous noirs intermédiaires sont notoirement absents des enregistrements d'observation, mais les trous noirs supermassifs résident au centre de la plupart des galaxies et accumulent de la matière autour d'eux, attirant les étoiles, les planètes et les gaz à proximité avec leur puissance gravitationnelle ridicule.

Dans l'article, les chercheurs ont également étudié comment des trous noirs de différentes tailles pourraient se former. Les trous noirs de masse stellaire proviennent des noyaux effondrés d'étoiles mortes, mais les origines des trous noirs supermassifs sont plus mystérieuses. Lumen Boco, également astrophysicien au SISSA et co-auteur de l'article, a déclaré dans le même communiqué que les calculs de l'équipe "peuvent constituer un point de départ pour enquêter sur l'origine des" graines lourdes ", que nous poursuivrons dans un prochain article. ”

La nouvelle étude ne traite pas des soi-disant trous noirs primordiaux , des objets hypothétiques laissés par le début de l'univers qui pourraient être beaucoup, beaucoup plus petits que n'importe quel trou noir connu. Il n'y a aucune preuve que ceux-ci existent réellement, mais certains physiciens les ont suggérés comme une solution potentielle au mystère de la matière noire . Une équipe a en fait proposé qu'un trou noir de la taille d'une boule de bowling pourrait être Planet Nine , un corps théorique du système solaire externe affectant les orbites d'objets distants.

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