
由数千颗恒星组成的集群可能会溶解成为数十个暴民黑洞一项新的研究发现,在十亿年中。
这种黑暗的命运可能是由于目前可能位于那一群恒星群中的一些黑洞的作用而产生的,这一发现可能揭示银河系研究人员说。
科学家分析了球状簇,这是古代星星的密集收藏。它们的形状大致,它们可能每人最多包含数百万颗恒星。这银河系拥有150多个球状簇在银河系周围几乎球形的光环中排列。
研究人员专注于Palomar 5,这是一个大约115亿年历史的球状群银河系的光环,在蛇形星座中大约有65,000光年。
Palomar 5是最稀少的球状簇之一。平均球状簇约为200,000倍mass巴塞罗那大学西班牙巴塞罗那大学的天体物理学家马克·吉尔斯(Mark Gieles)告诉Space.com,大约20光年的帕洛马尔5是太阳质量的10,000倍,总体上约为130光年,这使得西班牙巴塞罗那大学的天体物理学家马克·吉尔斯(Mark Gieles)的密度比平均水平低约3,000倍。
同时,Palomar 5以两条长尾巴流而闻名,由恒星组成,球状簇已经脱落。这些壮观的尾巴超过22,800光年长度 - 在天空上超过20度,约为满月的明显直径40倍。 Palomar 5是为数不多的具有如此长尾巴的明星簇之一,这是了解这种尾巴如何形成的关键。
先前的研究表明,帕洛马尔5的尾巴是由银河系切碎球形簇的方式产生的。星系的重力在帕洛马尔5的一侧比另一侧更强,将其撕裂了,这是月球引力如何引起地球上潮汐的极端版本。这种所谓的“潮汐剥离”可能不仅有助于解释帕洛马尔5的尾巴,而且还可以解释最近在银河系的光环中发现的几十个狭窄的恒星。
吉尔斯说:“我将帕洛马尔5视为罗塞塔石,使我们能够理解溪流的形成并了解溪流的祖细胞。”
科学家们建议帕洛玛5形成低密度,使得很容易潮汐剥离将其撕裂并形成尾巴。但是,其许多恒星的特性表明它曾经与较密集的球状簇相似。
现在,Gieles和他的同事认为Palomar 5确实可能比现在更加密集,并且其当前的稀疏性质及其长尾巴可能是由于潜伏在其中的100多个黑洞。
研究人员模拟了Palomar 5中每个恒星的轨道和演变,直到球状簇最终瓦解为止。他们改变了模拟群集的初始特性,直到发现与群集及其尾巴的实际观察结果相匹配为止。
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科学家发现帕洛马尔5的结构和尾巴可能是由于黑洞约占球状簇的20%。具体来说,他们认为帕洛马尔5目前可能拥有124个黑洞,每个孔平均大约是太阳质量的17.2倍。吉列斯说,总的来说,这是一个黑洞的三倍,比目前对那个群众的预期要多三倍。
在这种情况下,帕洛马尔5(Palomar 5)就像典型的球状簇一样,形成的黑色孔仅由一小部分质量组成。但是,重力黑孔在围绕着靠近它们的星星周围滑动,膨胀了集群,使银河系的重力更容易撕开星星。从现在开始的十亿年后,他们计算了Palomar 5可能已经弹出了所有恒星,只留下了黑洞。
Gieles和他的同事认为,密集的球状簇中的重力相互作用可能会驱动它们驱除大部分黑洞。因此,密集的球状簇可能会保留大部分恒星。相比之下,研究人员发现,诸如Palomar 5之类的球形簇可能会弹出更少的黑洞,而是脱落了大部分恒星。因此,黑洞可能完全占据了这样的球状簇,占其质量的100%。
吉列斯说:“我最终最终了解为什么有些集群很大而有些群体很小。” “许多人只是假设这是不同的形成渠道的结果,即自然。我们表明,外观差异是由于进化所致,即养育。”
Gieles补充说:“由于Palomar 5具有几个特殊的特征,在所有其他密集的群集中也发现了这些特征,因此我们可以调和这些发现,并假设Palomar 5可能与所有其他群集相似。”
研究人员发现,在银河系外光环中的球形簇时,也就是说,离银河中心的簇比太阳- “大约一半的集群似乎与帕洛马尔5相当,而另一半则是密集的,”吉列斯说。研究人员说,类似于帕洛马尔5的一半可能会经历类似的黑洞主导的命运。
吉尔斯(Gieles)警告说,他们能够设计出没有黑洞的Palomar 5型号,并且在其形成方面并没有密集,但也与天文学家所看到的所有细节相匹配。尽管如此,他说,帕洛马尔5只有0.5%的机会可以这种方式形成。
Gieles说:“无黑洞'模型在自然界中不太可能发生,并且不能解决帕洛马尔5具有与其他密集群相似的特性的问题。”
这些发现可能有助于阐明像帕洛玛5这样的蓬松的银河系球形簇的10%,它们的质量少于太阳的质量,但直径超过65光年。研究人员认为,这些蓬松的球状簇富含黑洞,最终可能完全溶解,从而导致许多稀薄的恒星流。
Gieles说,未来的研究可以分析Palomar 5,以了解有关其黑洞的更多信息。
科学家详细介绍了他们的发现7月5日在线刊登在《自然天文学》杂志上。
最初出版在space.com上。