几千光年外的一片密集星团的核心藏着一个惊喜。 而不是一个相对粗壮的天文学家发现球状星团 NGC 6397 包裹在一群较小的恒星质量星团周围。
这不仅可以帮助我们更好地了解更大的，这表明球状星团可能对天文学中黑洞不可避免地会靠得更近，从而发生碰撞。
球状星团通常被认为是早期宇宙的“化石”。 它们是非常致密的球形星团，由大约 100,000 到 100 万颗非常古老的恒星组成，其中一些（如 NGC 6397）几乎与宇宙本身一样古老。 在任何球状星团中，所有恒星都是在同一时间由同一气体云形成的。 银河系周围有150 个已知球状星团。
这些物体是很好的研究工具，例如宇宙的历史， 或者暗物质含量它们绕轨道运行的星系。 然而，最近天文学家一直在更仔细地观察它们，将其视为一类难以捉摸的物体——中等质量黑洞的潜在家园。
顾名思义，这些中等质量的黑洞位于恒星质量和超大质量黑洞之间，后者通常出现在星系的中心。
虽然中等质量黑洞和超大质量黑洞之间的界限目前还没有很好地界定，但中等质量黑洞通常被认为比典型的塌缩恒星（高达一百个太阳质量）大，但不是超大质量（介于质量是典型恒星黑洞的一百万倍和十亿倍）。
然而，中等质量黑洞存在的确凿证据很少，而且基本上没有结论。理论和模型表明它们可以在球状星团中找到，球状星团是恒星聚集的引力核心，就像超大质量黑洞周围的更大星系一样。
NGC 6397 距离我们约 7,800 光年，其特性表明其中心可能存在一颗中等量级的天体。
由于我们看不到黑洞（因为它们不发出任何可检测到的辐射），天文学家根据哈勃望远镜多年的数据，仔细观察了星团中恒星的轨道，看看它们是否表明存在中间-质量黑洞。
“我们发现了非常有力的证据，证明球状星团的致密核心存在看不见的质量，”天文学家爱德华多·维特拉尔说法国巴黎天体物理研究所的博士说，“但我们惊讶地发现，这种额外的质量并不是‘点状’（对于孤立的大质量黑洞来说是这样的），而是延伸到了黑洞大小的百分之几。簇。”
这与一种称为动摩擦力，其中星团中的物体交换动量，将密度更大、质量更大的物体送向核心，将质量较小的物体送向外围。
白矮星、中子星和黑洞等死亡恒星比主序星密度更大，因此它们向内移动，将较轻的恒星送出。
“我们利用恒星演化理论得出结论，我们发现的大部分额外质量都是黑洞的形式，”天文学家加里·马蒙说巴黎天体物理研究所。
这也与最近的两篇论文一致，论文发现，而不是中等质量黑洞，人口恒星质量黑洞可能居住在球状星团的中心区域。 现在这些发现已经得到验证。
“我们的研究是第一项提供核心塌缩球状星团中心似乎主要是黑洞的集合的质量和范围的研究，”维特拉尔说。
这对于研究恒星质量黑洞和寻找中等质量黑洞都是有用的信息。 既然我们有观测证据表明这种情况可能发生，天文学家就可以改进他们的搜索，以排除表现相同的球状星团。
这对其他黑洞研究也有影响。
由于这些物体将继续向星团中心下沉，因此该团队相信，最终它们将开始相互螺旋并合并。 最终——从现在起很长一段时间——这可能会导致中等质量黑洞的出现。
更直接的是，这个正在进行的过程表明，此类星团的核心对于引力波天文学可能非常重要。 因为它们非常紧密地堆积在一起，所以这个过程应该会加速，这意味着我们可以关注这些区域来研究合并前的条件，并尝试预防黑洞合并时将发生的引力波事件。
该研究发表于天文学与天体物理学。
