統計的に、最も近いブラックホールの平均距離はどうなりますか？

最も近いブラックホールは、地球から数千光年離れています。私たちの銀河には約1000億個の星があります。私たちの銀河の比対星のブラックホール数に関する信頼できる情報は見つかりませんでした。一部の情報源は、約1000分の1について述べています。

私たちが持っているデータをブラックホールにどれだけ近づけるかを推定したいと思います。自分で計算した場合、銀河の体積とその中の星の数を使用します。これにより、あるボリュームあたりの星の平均数が得られ、その中からボリュームあたりのブラックホールの平均数が得られます。星の分布も考慮する必要があります。なぜなら、銀河の私たちの部分はそれほど密集していないからです。これにより、最も近いブラックホールの統計的に近似した距離を取得できました。

誰かが私に見積もりを与えるのに十分な情報を備えていますか？

基本的に必要なのは、私たちの銀河の星に対するブラックホールの比率で、次にxの最も近い星とその距離のリストです。ここで、xは比率です。

（ブラックホールは興味の対象であり、将来訪問する必要があるため、私はこれを求めています。私たちの宇宙能力が近い将来に数十光年の距離に制限される可能性があることを考えると、面白いです。）

私たちがいると仮定しましょう星が今まで天の川銀河に生まれ、そして0.1と100の間でそれら質量を与えてきた。次に、Salpeter質量関数近い質量分布で星が生まれたと仮定します。次に、質量すべての星がブラックホールとしてと仮定します。$N$$M_{\odot}$$n(m) \propto m^{-2.3}$$m>25M_{\odot}$

したがって、場合、 あり、したがってです。$n(m) = Am^{-2.3}$

作成されるブラックホールの数は つまり、銀河系の星の0.06％はブラックホール。注意：銀河の有限の寿命は、ブラックホールの前駆体の寿命よりもはるかに長いため、ここでは無関係です。

次に、太陽周辺の星の数にスケーリングすることにより、他の回答に従います。これは、半径15 pcの球で約1000です pc。恒星の寿命はあり、太陽の寿命は銀河系の年齢であり、これまでに生まれたほぼすべての星はまだ生きていると思います。したがって、ブラックホール密度は pcであるため、18 pc内に1つのブラックホールがあります。- 3 M - 2.5 ≃ 4.5 × 10 - 5 - $\simeq 0.07$$^{-3}$$M^{-2.5}$$\simeq 4.5 \times 10^{-5}$$^{-3}$

では、なぜこの番号が間違っているのでしょうか？数が非常にあるが鈍感仮定に上部星の質量の上限を、それが非常に敏感な低質量の上限を想定します。これは、後期恒星の進化の非常に不確実な詳細と大規模な星からの質量損失に応じて、より高くまたはより低くなる可能性があります。これにより、回答が上下する可能性があります。

これらのブラックホールの一部は、他のブラックホールと融合するか、超新星爆発の「キック」またはそれらの密集した誕生環境での他の星との相互作用により銀河から脱出します（ただし、すべてのブラックホールが超新星爆発を必要とするわけではありません）それらの作成）。この部分が何であるかはわかりませんが、係数答えを増やします。（1 - F ）- 1 /$f$$(1-f)^{-1/3}$

それらが逃げなくても、ブラックホールは「通常の」星と比較して、はるかに高い速度分散、したがって銀河面の上下の空間分散を持つ可能性が高いです。これは、ほとんどのブラックホールが非常に古いことを考えると、特に当てはまります。ほとんどの星の形成（大規模な星の形成を含む）は、銀河の寿命の早い時期に発生し、ブラックホールの前駆体は非常に早く死ぬからです。古い星（およびブラックホール）の運動は「加熱」されているため、速度と空間分散が増加します。

したがって、ブラックホールは上記の粗い計算と比較して太陽近傍で過小表示されるため、18pcを期待値の下限として扱う必要がありますが、もちろん可能です（可能性は低いですが）より近いものが存在する可能性があります。

これは概算です。しかし、天の川の超新星の数は約2-5 / 100年です（こことここ）。天の川には約個の星があります。超新星率がはるかに（それはおそらく動作しない場合は大きいです）履歴を変更していない提供、超新星の合計数は次のようになり -。どのくらいの量の超新星がブラックホールをもたらすかはわかりませんが、10％から30％を見積もれば、それほど間違っていないかもしれません。これはにつながる -天の川で恒星ブラックホール。言い換えれば、2000年から1 5000年までの1つの星はブラックホールであるはずです。 2 5 × 10 8 2 × 10 7 1.5 × 10 $3 \times 10^{11}$$2$$5\times 10^8$$2\times 10^7$$1.5\times 10^8$

太陽の周りの50.9 lyに1000個の星がある場合、この密度で100-200 lyあたり1つの星のブラックホールがあります。

25パーセック以内の最も近い星のデータベースを見つけました。データベースには2608個の星が含まれており、1000個の星につき1つのブラックホールというあまり正確ではない推定値を考えると、81.5 ly（1パーセク= 3.26光年）以内に2.6個のブラックホールが作成されます。

データベースから最も近い1000個の星のみを取得した場合、最大距離は50.9 lyであるため、その距離内に平均して1つのブラックホールがあります。1000個すべての星の平均距離は35.8 lyであり、それはその推定ブラックホールまでの平均距離です。

より正確な比率は、これをより興味深いものにします。1〜100の配給量を想像してください。平均距離はわずか14.3 lyになります。