„Rój” czarnych dziur przemieszcza się obecnie przez Drogę Mleczną

Pięciogwiazdkowa kolekcja Palomar jest jedną z najgęstszych w aurze naszej kolekcji galaktyka, średnia odległość między gwiazdami jest niewielka lata świetlne Tylko w porównaniu do odległości od Słońca do najbliższej gwiazdy. Ta gromada kulista jest również powiązana ze zwierciadlanym strumieniem gwiazdowym, który rozciąga się na ponad 20 stopni w niebo. Co więcej, międzynarodowy zespół astronomów i astrofizyków właśnie odkrył, że te dwie wyróżniające cechy Palomar 5 są najprawdopodobniej wynikiem kombinacji czarne dziury W centrum gromady znajduje się ponad 100 czarnych dziur.

Jeśli odkrycie zostanie potwierdzone, wyjaśni, w jaki sposób gromada stała się tym, czym jest dzisiaj, z gwiazdami oddalonymi od siebie o kilka lat świetlnych i obejmującymi łącznie 30 000 lat świetlnych.

Palomar 5 znajduje się 80 000 lat świetlnych od Ziemi i podobnie jak inne gromady kuliste tego samego typu jest prawdziwą „skamieniałością” wczesnego Wszechświata. Jest bardzo gęsty i kulisty i zawiera od 100 000 do 1 miliona bardzo starych gwiazd. Niektóre podobne gromady, takie jak NGC 6397, są mniej więcej tak stare jak sam wszechświat.

Prądy pływowe: prawdziwe łuki gwiazd

W każdej gromadzie kulistej wszystkie gwiazdy powstały w tym samym czasie z tego samego obłoku gazu. Droga Mleczna zawiera około 150 znanych gromad kulistych. Obiekty te są doskonałymi narzędziami do badania np. historii wszechświata czy zawartości ciemnej materii galaktyki wokół którego krążą.

Ale coraz więcej uwagi przyciąga inny rodzaj gromady gwiazd: słabe łuki zbudowane z gwiazd, zwane „strumieniem pływowym” lub „rzekami gwiezdnymi”. Wcześniej trudno było je zidentyfikować, ale dzięki Obserwatorium Kosmiczne Gaia, które stara się mapować Drogę Mleczną z dużą dokładnością w trzech wymiarach, ujawniono więcej takich grup.

« Nie wiemy, jak powstają te prądy pływowe, ale jednym z pomysłów jest to, że są to burzliwe gromady gwiazd. „” – wyjaśnił astrofizyk Mark Gillis z Uniwersytetu w Barcelonie w Hiszpanii. „ Jednak żaden z niedawno odkrytych prądów nie jest powiązany z gromadą gwiazd, co utrudnia nam uzyskanie pewności. Tak więc, aby zrozumieć, jak powstają te prądy, musimy zbadać taki, z którym powiązany jest system gwiezdny. Palomar 5 to jedyny przypadek, który czyni go kamieniem z Rosetty do zrozumienia powstawania prądów pływowych, dlatego szczegółowo go zbadaliśmy. Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie astronomia naturalna.

Palomar 5 semble unique en ce sens qu’il présente à la fois une distribution très large et lâche d’étoiles et un long courant de marée, couvrant plus de 20 degrés du ciel, c’est pourquoi Gieles et son équipe sesurt concentrés to jest ostatni. Zespół wykorzystał symulację N-ciało Szczegóły pozwalające odtworzyć orbity i ewolucje każdej gwiazdy w gromadzie, aby zobaczyć, jak dotarły do ​​ich aktualnej lokalizacji.

Ponieważ ostatnie dowody sugerują, że gromady czarnych dziur mogą istnieć w centralnych obszarach gromad kulistych, a oddziaływania grawitacyjne z czarnymi dziurami powodują pochylanie gwiazd, naukowcy przeprowadzili symulację w niektórych gromadach czarnych dziur.

Ponad 20% masy to czarne dziury

Ich wyniki pokazały, że grupa czarnych dziur o masach gwiazdowych (ponad 100) w obrębie Palomar 5 mogła spowodować powstanie formacji, którą obserwujemy dzisiaj. . Oddziaływania orbitalne wypchnęłyby gwiazdy z gromady do strumienia pływowego, ale tylko wtedy, gdyby liczba czarnych dziur była znacznie wyższa niż oczekiwano.

Gwiazdy uciekające z gromady wydajniej i łatwiej z czarnych dziur zmieniłyby proporcje czarnych dziur, zwiększając go wykładniczo. ” Liczba czarnych dziur jest trzykrotnie wyższa niż oczekiwano dla liczby gwiazd w gromadzie, co oznacza, że ​​ponad 20% całkowitej masy gromady składa się z czarnych dziur. „Szczęśliwy Gillis”. Każda z nich ma masę około 20 mas Słońca i powstała podczas wybuchów supernowych, pod koniec życia masywnych gwiazd, kiedy gromada była jeszcze bardzo młoda. ».

Symulacje zespołu wykazały, że za około miliard lat gromada całkowicie się rozpadnie. Tuż przed tym, co pozostanie z gromady będzie całkowicie czarnymi dziurami krążącymi wokół centrum galaktyki. Sugeruje to, że Palomar 5 nie jest wyjątkowy, w końcu… całkowicie rozpadnie się w gwiezdny strumień, tak jak inne, które odkryliśmy.

Sugeruje to również, że inne grupy kuliste prawdopodobnie z czasem podzielą ten sam los. Twierdzi, że gromady kuliste mogą być świetnymi miejscami do poszukiwania czarnych dziur, które w końcu się zderzą, jak również nieuchwytnej klasy czarnych dziur o średniej masie.

« Uważa się, że wiele połączeń podwójnych czarnych dziur zachodzi w gromadach gwiazd mówi astrofizyk Fabio Antonini z Cardiff University w Wielkiej Brytanii. ” Jedną z największych niewiadomych w tym scenariuszu jest to, ile czarnych dziur znajduje się w gromadach, co jest trudne do określenia na podstawie obserwacji, ponieważ nie możemy zobaczyć czarnych dziur. Nasza metoda pozwala nam dowiedzieć się, ile czarnych dziur znajduje się w gromadzie gwiazd, obserwując gwiazdy, które je wyrzucają. ».

Symulacja pokazująca powstawanie prądów pływowych w gromadzie Palomar 5 i rozmieszczenie czarnych dziur (gwiazdy w żółtych i czarnych dziurach są pokazane na czarno):

Źródło : astronomia naturalna