Los científicos han calculado la cantidad total de agujeros negros existentes en el cosmos

¿Cuántos agujeros negros hay en el Universo? Esta es una de las preguntas más jugosas de la astrofísica y la cosmología moderna. Debido a que ni la luz puede escapar de un agujero negro, saber dónde están y cuántos hay, es una cuestión mucho más difícil de lo que parece. Pero eso no significa que no tengamos ningún medio para responder a la pregunta con la que se inicia este párrafo; con un nuevo enfoque computacional, donde incluye información de la evolución de estrellas únicas o binarias, los investigadores de Estudios Avanzados (SISSA) han podido realizar el fascinante cálculo.

El número es bastante grande: 40 000 000 000 000 000 000 de agujeros negros, son cuarenta trillones. Además, los investigadores estimaron que aproximadamente el 1% de la materia ordinaria (bariónica) general del Universo está encerrada en agujeros negros de masa estelar.

El Universo observable tiene un diámetro de unos 93.000 millones de años luz. Podemos decir que de todos modos hay muchísimo espacio y entonces, a esa escala la colosal cantidad de agujeros negros deja de serlo. De igual forma, este nuevo estudio representa uno de los más robustos cálculos que se ha hecho hasta ahora. Podría proporcionar conocimiento útil sobre el crecimiento y la evolución de agujeros negros supermasivos de millones o miles de millones de veces la masa del Sol, que constituyen los núcleos de las galaxias.

“El carácter innovador de este trabajo radica en el acoplamiento de un modelo detallado de evolución estelar y binaria con recetas avanzadas de formación estelar y enriquecimiento metálico en galaxias individuales. Se trata de uno de los primeros y más robustos cálculos ab initio de la función de masa de los agujeros negros estelares a lo largo de la historia cósmica”, dijo en un comunicado Alex Sicilia, primer autor del estudio.

Los investigadores calcularon la tasa de natalidad de los agujeros negros de masa estelar entre cinco y 160 veces la masa del Sol, optando por un enfoque computacional. Al estar orientado a agujeros negros que se forman a través de la evolución de estrellas únicas o binarias, permite estimar el número en función a los datos de ondas gravitacionales. El resultado indica que 40 trillones de agujeros negros de masa estelar se encuentran presentes en el Universo mientras usted lee esto.

A la cantidad mencionada tendríamos que sumarle los agujeros supermasivos (se cree que hay uno en el centro de cada galaxia) para tener el total de agujeros negros. Si bien estos pueden ser miles o millones de veces más masivos, la cantidad es mucho menor comparada con los de masa estelar. Por tanto, la estimación sigue siendo bastante buena. Los investigadores esperan considerar su masa acumulada en un artículo futuro.

Agujeros negros supermasivos Vs. Agujeros negros estelares. ¿Quién acumula más masa? Sorprendentemente, los de masa estelar se llevan el trofeo. Y probablemente la masa total siga representando ese 1% de la materia ordinaria cuando se agregue a los supermasivos. El estudio de estos temas es fascinante y a su vez conlleva muchos retos, pero los avaneces de la ciencia se muestran prometedores para desmantelar los misterios del universo.

“Nuestro trabajo proporciona una teoría robusta para la generación de semillas ligeras para agujeros negros (super)masivos a alto corrimiento al rojo, y puede constituir un punto de partida para investigar el origen de las ‘semillas pesadas'”, dijo el astrofísico Lumen Boco, coautor del artículo.

Los detalles de la investigación aparecen en The Astrophysical Journal.