„Palomar 5“ yra unikalus žvaigždžių spiečius. Tai visų pirma todėl, kad tai yra vienas iš „subtilesnių“ spiečių mūsų galaktikos aureolėje, kai vidutinis atstumas tarp žvaigždžių yra keli šviesmečiai, palyginti su atstumu nuo Saulės iki artimiausios žvaigždės. Antra, jis turi žvaigždžių srautą, susijusį su dangumi daugiau nei 20 laipsnių. 2021 m. Liepos 5 d. Paskelbtame mokslo darbe gamtos astronomija, tarptautinė astronomų ir astrofizikų komanda, vadovaujama Barselonos universiteto, parodė, kad abu išskirtiniai „Palomar 5“ bruožai greičiausiai yra masinės juodųjų skylių populiacijos, turinčios daugiau nei 100 juodųjų skylių, klasterio centre, rezultatas.

Juodųjų skylių skaičius yra beveik tris kartus didesnis nei grupėje esančių žvaigždžių skaičius, o tai reiškia, kad daugiau nei 20% visos sankaupos masės sudaro juodosios skylės. Kiekvieno jų masė yra maždaug 20 kartų didesnė už Saulės masę ir susidarė supernovos sprogimų metu masyvių žvaigždžių gyvenimo pabaigoje, kai masė dar buvo labai maža, sako profesorius Markas Gillis iš Barselonos universiteto Kosmetologijos instituto ( ICCUB) ir pagrindinis straipsnio autorius.

Aukščiau yra viso dangaus vaizdas galaktikos koordinatėmis. Žvaigždžių skaičius yra didesnis ryškiausiuose regionuose. Didžioji vaizdo dalis, kur matoma Paukščių Tako plokštuma (b = 0 °), yra sukurta naudojant „Gaia eDR3“ duomenis. Mažas pleistras viršutiniame centre rodo regioną, kuriame yra gilesni DESI degeneracinių vaizdų tyrimo (DECaLS) duomenys, leidžiantys pamatyti „Palomar 5“ ir jo potvynio uodegas. Autoriai: M. Gieles ir kt. / Gaia eDR3 / DESI DECaLS

Potvynių ir atoslūgių srovės yra žvaigždžių srautai, išstumti iš žvaigždžių spiečių ar nykštukinių galaktikų. Per pastaruosius kelerius metus Paukščių Tako aureolėje buvo aptikta beveik trisdešimt plonų upelių. „Mes nežinome, kaip šie srautai formuojasi, tačiau viena idėja yra tai, kad jie yra plyšę žvaigždžių sankaupos. Tačiau nė vienas iš neseniai atrastų srautų neturi žvaigždžių sankaupos, todėl negalime būti tikri. Taigi, kad suprastume kaip šie srautai formuojasi, turime ištirti vieną su žvaigždžių sistema, susieta su juo. Vienintelis atvejis yra „Palomar 5“, dėl kurio jis tampa „Rosetta“ akmeniu, kad suprastų srautų susidarymą, todėl mes jį išsamiai išnagrinėjome “, – aiškina Gieles.

Autoriai imituoja kiekvienos žvaigždės orbitas ir evoliuciją nuo spiečiaus susidarymo iki galutinio skilimo. Jie varijavo pradines grupės savybes, kol buvo rastas geras atitikimas su dabartiniais ir grupės stebėjimais. Komanda nustatė, kad „Palomar 5“ susidarė su žema juodąja skylė, tačiau žvaigždės efektyviau pabėgo iš juodųjų skylių, todėl juodosios skylės dalis palaipsniui didėjo. Juodosios skylės dinamiškai pūtė masę gravitacinių sąveikų su žvaigždėmis sąveikos metu, todėl žvaigždės pabėgo daugiau ir susidarė srautas. Prieš visiškai ištirpstant – maždaug po milijardo metų – klasteris bus sudarytas iš juodųjų skylių.

ICCUB tyrėjas Markas Gillis. Kreditas: ICCUB

Gielesas pažymi, kad šiame darbe „mes parodėme, kad daugybė juodųjų skylių gali būti būdingos visoms grupėms, kurios suformavo sroves“. Tai svarbu norint suprasti rutulio sankaupos formavimąsi, pradines žvaigždžių mases ir masinių žvaigždžių evoliuciją. Šis darbas taip pat turi svarbų poveikį gravitacinėms bangoms.

Modeliavimas rodo Palomar 5 grupės potvynio srovių susidarymą ir juodųjų skylių pasiskirstymą. Žvaigždės rodomos geltonomis ir juodos skylės juodai.

„Palomar 5“ yra rutulinis klasteris, kurį Walteris Bade’as atrado 1950 m. Jis yra gyvatės žvaigždyne maždaug 65 000 šviesmečių atstumu ir yra vienas iš maždaug 150 rutulinių grupių, skriejančių aplink Paukščių kelią. Jis yra daugiau nei 10 milijardų metų, kaip ir dauguma kitų kamuolinių grupių, o tai reiškia, kad jis susiformavo ankstyvose galaktikos formavimosi stadijose. Ji yra maždaug 10 kartų mažiau masyvi ir 5 kartus ilgesnė nei tipinė sferinė masė ir paskutinėse tirpimo stadijose.

Nuoroda: „Masinis žvaigždžių masės juodųjų skylių klasteris rutuliškame„ Palomar 5 ““. Markas Gillis, Dennisas Ercalas, Fabio Antonini, Eduardo Balbinot ir Jorge Benarubia, 2021 m. Liepos 5 d., gamtos astronomija.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01392-2