Астрономи виявили надвелику популяцію чорних дір в унікальному зоряному скупченні

5 / 7 / 2021 20:34
Астрономи виявили надвелику популяцію чорних дір в унікальному зоряному скупченні - фото

Міжнародна команда астрофізиків у своїй роботі вказує, що відмінні риси зоряного кластера “Паломар 5”, скоріш за все, є результатом наявності надвеликої популяції чорних дір — понад 100 у його центрі.

Про це розповідають у Барселонському університеті.

Зоряне скупчення “Паломар 5” — унікальне. По-перше, тому, що це одне із «найпухкіших» скупчень в гало нашої галактики, де середня відстань між зірками становить кілька світлових років, що порівняно з відстанню Сонця до найближчої зорі. По-друге, з ним пов’язаний спекулярний зоряний потік, який охоплює понад 20 градусів по небу.

"Кількість чорних дір приблизно втричі більша, ніж очікувалося від кількості зірок в скупченні, і це означає, що більше 20% загальної маси скупчення складається з чорних дір. Маса кожної з них приблизно у 20 разів перевищує масу Сонця, і вони утворилися при вибухах наднових в кінці життя масивних зірок, коли скупчення було ще дуже молодим", - говорить провідний автор роботи, професор Марк Гілес з Інституту наук про космос Барселонського університету.

Робота була опублікована 5 липня у журналі Nature Astronomy.

все небо

Показано все небо в галактичних координатах. Кількість зірок вища у більш яскравих регіонах. Більша частина зображення, на якій видно площину Чумацького Шляху (0 градусів по вертикалі), отримана за допомогою даних Gaia eDR3. Маленький клаптик зверху по центру показує регіон, де доступні більш глибокі дані опитування DESI Legacy Imaging Survey (DECaLS), що дозволяє побачити кластер Паломар 5 та його припливні хвости. Зображення: M. Gieles et al./Gaia eDR3/DESI DECaLS

Приливні потоки — це потоки зірок, викинутих із зоряних скупчень або карликових галактик при їх руйнуванні. За останні кілька років в гало Чумацького Шляху було виявлено майже тридцять тонких потоків.

"Ми не знаємо, як утворюються ці потоки, але одна з ідей полягає в тому, що вони є порушеними зоряними скупченнями. Однак жоден із нещодавно виявлених потоків не має зоряного скупчення, пов'язаного з ними, тому ми не можемо бути впевнені. Отже, зрозуміти, як ці потоки утворилися, нам потрібно вивчити той, з яким пов’язана зоряна система. Паломар 5 — єдиний випадок, що робить його Розетським каменем для розуміння утворення потоків, і тому ми детально вивчили його", - пояснює Гілес.

Автори змоделювали орбіти та еволюцію кожної зорі від моменту утворення скупчення до остаточного розчинення. Вони варіювали початкові властивості скупчення, доки не була знайдена добра відповідність зі спостереженнями за потоком і скупченням.

Команда виявила, що Паломар 5 утворився з низькою часткою чорних дір, але зорі виривалися ефективніше, ніж чорні діри, так що частка чорних дір поступово збільшувалася. Чорні діри динамічно розпушували кластер через гравітаційну взаємодію із зірками — так званий ефект пращі або гравітаційний маневр, – що призвело до ще більшого виходу зірок та утворення потоку. Перед самим повним розпадом — приблизно через мільярд років — кластер буде повністю складатися з чорних дір.

"Ця робота допомогла нам зрозуміти, що, хоча пухке скупчення Паломар 5 має найяскравіші та найдовші хвости ніж будь-яке інше скупчення у Чумацькому Шляху, воно не є унікальним. Напроти, ми вважаємо, що багато подібних розпушених кластерів з домінуванням чорних дір вже розпалися у приливах Чумацького Шляху, утворивши нещодавно виявлені тонкі зоряні потоки", - каже співавтор роботи, доктор Денис Еркал з Університету Суррея.

Гілес каже: "Ми показали, що наявність великої популяції чорних дір, можливо, було характерним для всіх скупчень, що утворили потоки". Це важливо для нашого розуміння утворення кульових скупчень, початкових мас зірок та еволюції масивних зірок.

Ця робота також має важливі наслідки для гравітаційних хвиль. "Вважається, що велика частка злиттів бінарних чорних дір відбувається в зоряних скупченнях. Великою невідомістю у цьому сценарії є те, скільки чорних дір є у скупченнях, що важко визначити спостережливо, оскільки ми не можемо бачити чорні діри. Наш метод дає нам спосіб дізнатись, скільки ЧД є в зоряному скупченні, дивлячись на зорі, які вони викидають", - говорить д-р Фабіо Антоніні з Кардіффського університету, співавтор роботи.

Паломар 5кулясте скупчення, відкрите у 1950 році Вальтером Бааде. Воно знаходиться в сузір’ї Змії на відстані близько 80 000 світлових років від нас, і це одне із приблизно 150 кулястих скупчень, які обертаються навколо Чумацького Шляху. Його вік, як і у більшості кулястих скупчень, перевищує 10 мільярдів років, що означає, що воно утворилося в найбільш ранні фази формування галактик. Воно приблизно у 10 разів менш масивне і у п'ять разів більш протяжне, ніж типове кулясте скупчення і знаходиться на завершальній стадії розчинення.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

ТЕГИ:

 

Останні новини

сьогодні:

всі новини


 
ПОПУЛЯРНІ НОВИНИ:
29 листопада - 4 грудня в Києві проходять районні продуктові я...

20:35, 28 листопада 2022 р.
29 листопада - 4 грудня в Києві проходять районні продуктові я...
 
Виявлено найвіддаленішу чорну діру, що поглинає зірку

20:23, 1 грудня 2022 р.
Виявлено найвіддаленішу чорну діру, що поглинає зірку
 
Війна в Україні: оперативна інформація на ранок 27 листопада

07:14, 27 листопада 2022 р.
Війна в Україні: оперативна інформація на ранок 27 листопада
 
Війна, ситуація на вечір 27 листопада: очікується посилення уг...

18:39, 27 листопада 2022 р.
Війна, ситуація на вечір 27 листопада: очікується посилення уг...
 
На Херсонщині виявлено жорстоко страчених росіянами цивільних

00:05, 27 листопада 2022 р.
На Херсонщині виявлено жорстоко страчених росіянами цивільних
 
 
СХОЖІ НОВИНИ:
Виявлено найвіддаленішу чорну діру, що поглинає зірку

20:23, 1 грудня 2022 р.
Виявлено найвіддаленішу чорну діру, що поглинає зірку
 
Астрофізики шукають другу за близькістю надмасивну чорну діру

05:26, 29 листопада 2022 р.
Астрофізики шукають другу за близькістю надмасивну чорну діру
 
З′ясовано форму зоряного ореолу Чумацького Шляху

10:01, 20 листопада 2022 р.
З′ясовано форму зоряного ореолу Чумацького Шляху
 
Розкрито місце народження багатих на золото зірок нашої галакт...

08:29, 15 листопада 2022 р.
Розкрито місце народження багатих на золото зірок нашої галакт...
 
Чорні діри не завжди є джерелом гамма-сплесків, показує нове д...

12:52, 14 листопада 2022 р.
Чорні діри не завжди є джерелом гамма-сплесків, показує нове д...
 
Цей сайт та сторонні віджети на ньому використовують COOKIE, що необхідно для повноцінної роботи сайту. “Куки” – це безпечна технологія збирання аналітичної інформації про відвідувачів. Їх можна відключити у налаштуваннях Вашого браузера. Погодитися на використання Cookie