Астрономите откриват 100 черни дупки в Palomar 5


100 черни дупки

Theкълбовиден звезден купPalomar 5 винаги е бил странен. Клъстерът е един от най -пухкавите известни, по -малко масивен от другите кълбовидни и има по -голямо разстояние между звездите си. Той също така има две дълги ивици звезди, които се отдалечават от клъстера. И сега астрономите откриха нова странност на Palomar 5: тя крие повече от 100 черни дупки в центъра си. Екип от астрономиобявеноНа 1 юли 2021 г. този необичаен кълбовиден клъстер има около три пъти повече черни дупки от очакваното. Около 20% от масата на клъстера идва от черни дупки. Тези астрономи казаха, че един ден звездите ще изчезнат и нищо няма да остане, освен черните дупки.

Ученитепубликуваниизследването им на 5 юли 2021 г. врецензиранвестникПриродна астрономия.


Palomar 5 е кълбовиден куп, огромна топка от звезди, която обикаля вореолна Млечния път. Открит от Уолтър Бааде през 1950 г., Palomar 5 се намира на 65 000светлинни годинидалеч от нас в посока съзвездието Змии. Този кълбовиден клъстер е древен - на повече от 10 милиарда години - защото се е образувал едновременно с галактиката. Кълбовидният клъстер е в процес на разсейване и дълги ивици звезди се изтичат от него навън в космоса.

Широка, ярка лента с тъмни ленти по нея и по -светли правоъгълници на тъмен фон над нея.

Вижте по -големи. | Тази гледка към Млечния път, показваща цялото небе, показва по-ярки региони с концентрирани звезди и тъмни, замъглени от прах петна. Малкото изсветлено петно, плаващо отгоре, е регион, където има по -дълбоки данни, което ни позволява да видим Palomar 5 и неговите приливни опашки. Клъстерът и стримерите обхващат повече от 20степенина небето. Сравнете това с пълнолуние, което е само 1/2 градуса в диаметър. Изображение чрез Mark Gieles et al./ Gaia eDR3/ DESI DECaLS/Университета в Барселона.

Звезден куп с тежка черна дупка

Palomar 5 има необичаен брой черни дупки за кълбовиден куп. Марк Гилес от Университета в Барселона и водещ автор на статиятаказах:

Броят на черните дупки е приблизително три пъти по -голям от очаквания от броя на звездите в клъстера и това означава, че повече от 20% от общата маса на клъстера се състои от черни дупки. Те имат маса около 20 пъти по -голяма от масата на Слънцето и са се образували при експлозии на свръхнови в края на живота на масивни звезди, когато купът е бил още много млад.




Късокос мъж в светлосиня поло риза седи на бюрото с компютър.

Марк Гилес от Института за космически науки на Университета в Барселона ръководи проучването. Изображение чрезУниверситета в Барселона.

Розетски камък от приливни потоци

Тежкият клъстер от черна дупка губи звезди, когато те се отдалечават от клъстера навън в космоса, оставяйки дълги опашки видими при проучвания в дълбоко небе. Приливните потоци, както се наричат, се състоят от звезди, изхвърлени от разрушаващи се звездни купове или галактики джуджета. Palomar 5 е единственият кълбовиден звезден куп, показващ приливни потоци. Но през последните няколко години астрономите са открили почти 30 тънки приливни потока, несвързани с клъстери в ореола на Млечния път. Както каза Гилес:

Не знаем как се образуват тези потоци, но една идея е, че те са разрушени звездни купове. Въпреки това, никой от наскоро откритите потоци няма свързан звезден куп, така че не можем да бъдем сигурни. Така че, за да разберем как са се образували тези потоци, трябва да проучим такъв със звездна система, свързана с него. Palomar 5 е единственият случай, което го прави камък от розетка за разбиране на образуването на потоци и затова го проучихме подробно.

По -високата концентрация на черна дупка може да играе ключова роля при образуването на приливни потоци. Той продължи:


Ние показахме, че наличието на голяма популация от черни дупки може да е било често срещано във всички клъстери, образували потоците.

От кълбовидни до черна дупка

Използвайки компютърно моделиране, учените проведоха различни симулации, докато намериха такава, която отговаря на свойствата на Palomar 5. Те откриха, че Palomar 5 вероятно се е образувал с по -ниска концентрация на черни дупки. Тогава звездите избягаха по -лесно от черните дупки, така че фракцията от черни дупки към звездите в клъстера се увеличи. Взаимодействията на черната дупка със звездите създадоха гравитационни прашки, които помогнаха за създаването на нейния „пухкав“ външен вид и доведоха до изтичане на повече звезди и подхранване на изходящия приливен поток. Учените казаха, че след милиард години, точно преди пълното разтваряне на клъстера, той ще се състои изцяло от черни дупки.

Изследването на учените ни дава по -пълна картина за разбиране на образуването на кълбовидни клъстери, първоначалните маси на звездите и еволюцията на масивни звезди и има важни последици загравитационни вълни.

В крайна сметка: Учените са открили, че кълбовидният клъстер, известен като Palomar 5, има голяма част от черни дупки и един ден ще загуби всичките си звезди и ще бъде направен изцяло от черни дупки.


Източник: Свръхмасивна популация от черни дупки със звездна маса в кълбовидния куп Паломар 5

Чрез университета в Барселона