Statisticamente, quale sarebbe la distanza media del buco nero più vicino?

Il buco nero confermato più vicino si trova a diverse migliaia di anni luce dalla terra. La nostra galassia ha circa 100 miliardi di stelle. Non ho trovato alcuna informazione affidabile sul conteggio del buco nero del rapporto rispetto alle stelle per la nostra galassia. Alcune fonti dicono circa uno su mille.

Vorrei stimare quanto vicino sarebbe dato un buco nero ai dati che abbiamo. Se avessi fatto il calcolo da solo, avrei usato il volume della galassia e il numero di stelle al suo interno. Ciò darebbe il numero medio di stelle per un certo volume e, di conseguenza, il numero medio di buchi neri per volume. Anche la distribuzione delle stelle dovrebbe essere presa in considerazione, poiché la nostra parte della galassia non è così densamente popolata. Da ciò si potrebbe ottenere la distanza statisticamente approssimativa del buco nero più vicino.

Qualcuno è dotato di informazioni sufficienti per darmi un preventivo?

Fondamentalmente ciò che è necessario è il rapporto tra buchi neri e stelle per la nostra galassia e quindi un elenco di x stelle più vicine e le loro distanze, dove x è il rapporto.

( Lo sto chiedendo perché i buchi neri sono oggetto di interesse e dovranno essere visitati in futuro. Dato che le nostre capacità spaziali potrebbero essere limitate a una distanza di un paio di dozzine di anni luce nel prossimo futuro, questo numero è interessante. )

Supponiamo che stelle siano mai nate nella galassia della Via Lattea e abbiano dato loro masse tra 0,1 e 100 M ⊙ . Quindi, supponiamo che le stelle siano nate con una distribuzione di massa che si avvicina alla funzione di massa di Salpeter - n ( m ) ∝ m - 2.3 . Quindi supponi che tutte le stelle con massa m > 25 M ⊙ finiscano la loro vita come buchi neri.$N$$M_{\odot}$$n(m) \propto m^{-2.3}$$m>25M_{\odot}$

$n(m) = Am^{-2.3}$

$\simeq 0.07$$^{-3}$$M^{-2.5}$$\simeq 4.5 \times 10^{-5}$$^{-3}$

OK, quindi perché questo numero potrebbe essere sbagliato? Sebbene il numero sia molto insensibile al limite di massa superiore ipotizzato delle stelle, è molto sensibile al limite di massa inferiore ipotizzato. Questo potrebbe essere superiore o inferiore a seconda dei dettagli molto incerti dell'evoluzione stellare tardiva e della perdita di massa da parte di stelle massicce. Questo potrebbe far aumentare o diminuire la nostra risposta.

$f$$(1-f)^{-1/3}$

Anche se non sfuggono, è molto probabile che i buchi neri abbiano una dispersione di velocità molto più elevata e quindi dispersione spaziale sopra e sotto il piano galattico rispetto alle stelle "normali". Ciò è particolarmente vero considerando che la maggior parte dei buchi neri sarà molto antica, poiché la maggior parte della formazione stellare (compresa la formazione massiccia di stelle) si è verificata all'inizio della vita della Galassia e i progenitori del buco nero muoiono molto rapidamente. Le vecchie stelle (e i buchi neri) hanno la loro cinematica "riscaldata" in modo che la loro velocità e dispersioni spaziali aumentino.

Concludo che i buchi neri saranno quindi sottorappresentati nel vicinato solare rispetto ai calcoli grezzi sopra e quindi dovresti considerare il 18pc come un limite inferiore al valore di aspettativa , anche se ovviamente è possibile (sebbene non probabile) che un uno più vicino potrebbe esistere.

$3 \times 10^{11}$$2$$5\times 10^8$$2\times 10^7$$1.5\times 10^8$buchi neri stellari nella Via Lattea. In altre parole, una stella tra il 2000 e il 15000 dovrebbe essere un buco nero.

Se ci fossero 1000 stelle in 50,9 ly attorno al Sole, con questa densità ci sarebbe un buco nero stellare ogni 100-200 ly.

Ho trovato un database delle stelle più vicine entro 25 parsecs. Il database contiene 2608 stelle, data la stima non molto accurata di 1 buco nero per 1000 stelle, farebbe 2,6 buchi neri entro 81,5 ly (1 parsec = 3,26 anni luce).

Prendendo solo le 1000 stelle più vicine dal database, la distanza massima è di 50,9 ly, quindi in media c'è un buco nero a quella distanza. La distanza media di tutte le 1000 stelle è di 35,8 ly, e questa è la distanza media da quel probabile buco nero.

Un rapporto più accurato renderebbe questo molto più interessante. Immagina una razione da 1 a 100. Quindi la distanza media diventa solo 14,3 ly.