宇宙中到底有多少黑洞？這是現代天體物理學和宇宙學中最相關和最緊迫的問題之一。最近，由Andrea Lapi教授和Lumen Boco博士指導的SISSA博士生Alex Sicilia與來自SISSA和其他國家及國際機構的其他合作者一起探討了這個有趣的問題。

在剛剛發表在《天體物理學雜誌》上系列論文的第一篇中，作者研究了恆星質量黑洞的統計學，這些黑洞的質量在幾個到幾百個太陽質量之間，起源於大質量恆星的生命末期。這項工作的創新之處在於將恆星和雙星演化的詳細模型與單個星系中恆星形成和金屬富集的高級配方結合起來。這是對整個宇宙歷史中的恆星黑洞質量函數進行的最早、最有力的從頭計算之一。

根據這項新的研究，宇宙整體普通（重子）物質中約有1%被鎖在恆星質量的黑洞中。令人驚訝的是，研究人員發現，目前在可觀測的宇宙（直徑約900億光年的球體）中，黑洞的數量約為400億億個，即4後面有19個零！這一重要結果的獲得要歸功於一種獨創的方法，它將SISSA研究員Mario Spera博士開發的最先進的恆星和雙星演化代碼SEVN與星系相關物理屬性的經驗處方相結合，特別是恆星形成率、恆星質量的數量和星際介質的金屬性（這些都是定義恆星黑洞數量和質量的重要因素）。

對可觀測宇宙中黑洞數量估計並不是科學家們在這項研究中所調查的唯一問題。在與帕多瓦大學的烏戈-迪卡洛博士和米切拉-馬佩利教授的合作下，他們還探索了不同質量黑洞的各種形成渠道，如孤立的恆星、雙星系統和恆星團。根據他們的工作，最大質量的恆星黑洞主要起源於恆星群中的動力事件。具體來說，研究人員表明，需要此類事件來解釋LIGO/Virgo合作組織從引力波觀測中估計出的凝聚黑洞的質量函數。

這項工作為高紅移的（超）大質量黑洞輕種子的產生提供了一個強有力的理論，並且可以構成研究重種子起源的一個起點。