如您所知，黑洞很难被发现，因为它们和周围的空间一样黑。 我们只能在特殊情况下确定黑洞的位置，例如当它们从附近的恒星喷出气体或合并在一起，释放出引力波流时。 那么到底有多少个黑洞呢？ 要回答这个问题，天文学家必须求助于理论计算来做出估计。
黑洞的成分
要创造黑洞，你需要创造恒星，因为黑洞是由恒星死亡产生的。 因此，要想知道宇宙中到底有多少个黑洞，研究人员不得不后退几步。
第一步是模拟星系在数十亿年的宇宙历史中的演化。 毕竟，星系是恒星的家园，它们的整体演化会影响其中出现的每种类型恒星的数量。 例如，一些星系年复一年地不断形成新恒星。 其他人可能会经历合并，产生异常强烈的恒星形成，但随后就会精疲力尽，什么也不会做。
天文学家观察了整个宇宙时间内星系的统计数据，注意到星系合并率和人口统计的总体趋势。 另一个关键因素是所谓的星系“金属性”，它是衡量星系内部氢和氦以外元素（天文学家称它们为“金属”）数量的指标。 更大的星系有更多的气体，这使得它们能够形成更多的恒星。 但是更多的金属可以改善气体冷却，这反过来又有助于星系更有效地产生新恒星。
黑洞秘诀
使用这些构建块，天文学家建立了一个星系中恒星数量的模型，该模型告诉他们宇宙中出现了多少小、中和大恒星。 然后他们需要追踪这些恒星的演化——最重要的是，它们的死亡。 为此，他们转向建模，将特定恒星的特性（其质量和金属丰度）与其寿命和可能的死亡联系起来。 只有一小部分最大的恒星会产生黑洞，这个模拟告诉天文学家每年银河系中有多少恒星会熄灭。
天文学家随后不得不追踪双星系统的演化，因为黑洞可以以它们的兄弟恒星为食，为它们补充气体。 因此，双星系统中形成的黑洞最终会比单独诞生的黑洞更大。
随着黑洞的老化，它们继续以周围的任何气体为食，天文学家也对此表示赞赏。 最后，有时黑洞会在星际空间的黑暗中找到彼此并融合在一起。 因此，为了进行准确的测量，天文学家必须估计每个星系中黑洞合并的速度。
黑洞的大规模普查
综上所述，天文学家能够追踪数十亿年来黑洞的数量。 他们做了一个所谓的“质量函数”，这是一种天文统计，计算在任何给定时间存在多少个不同大小的黑洞。
毫不奇怪，最大的黑洞，称为超大质量黑洞，比较小的黑洞要少得多。 研究人员发现，在每立方兆秒差距的空间（百万秒差距为 1 万秒差距，或 3,26 万光年）中，我们的宇宙包含大约 50 万个具有太阳质量的黑洞。 如果每个黑洞的质量都是太阳的几倍，这意味着在相同的体积中大约有 10 万个单独的黑洞。
从这个角度来看，黑洞所含的总质量约为恒星所含质量的 10%。 所以，在你在夜空中看到的所有星星中，隐藏着许多黑洞。 另一方面，超大质量黑洞极其罕见，每个星系通常只有一个这样的黑洞。 总的来说，黑洞约占当今宇宙中所有重子（非暗）物质的 1%。
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