Астрономы обнаружили огромную популяцию черных дыр в звездном скоплении Palomar 5 — Ин-Спейс

Через миллиард лет гравитационное влияние текущего населения черных дыр выбросит из него все звезды.

Древнее шаровое скопление Palomar 5 возрастом более 10 миллиардов лет содержит популяцию черных дыр, составляющую 20 процентов от его общей массы, заявили астрономы в исследовании, представленном в журнале Nature Astronomy.

«Количество черных дыр в Palomar 5 почти в три раза больше, чем ожидалось. Каждая из них массивнее Солнца примерно в 20 раз, а образовались они в результате вспышек сверхновых, когда скопление было еще очень молодым», – рассказывает Марк Гилес, ведущий автор исследования из Института космических наук при Университете Барселоны (Испания).

2

Астрономы обнаружили огромную популяцию черных дыр в звездном скоплении Palomar 5 - Ин-Спейс

Художественное представление популяции черных дыр звездной массы в шаровом скоплении. Credit: ESA/Hubble, N. Bartmann

Шаровое скопление Palomar 5, обнаруженное в 1950 году немецким астрономом Вальтером Бааде, удалено от нас примерно на 80 тысяч световых лет в направления созвездия Змея. Оно обладает двумя отличительными особенностями: это один из самых разреженных кластеров в Галактическом гало, – совокупности старых звезд, окружающих Млечный Путь, – и из него исходят два длинных «хвоста», состоящих из выброшенных светил.

«За последние несколько лет в гало Млечного Пути обнаружено около 30 звездных потоков, однако до сих пор не удавалось понять, как они формируются. Одна из идей заключается в том, что потоки представляют собой остатки от разрушенных скоплений, но ни один из них, кроме связанных с Palomar 5, не прослеживается до источника», – отметил Марк Гилес.

Астрономы обнаружили огромную популяцию черных дыр в звездном скоплении Palomar 5 - Ин-Спейс

Художественное представление тонких потоков звезд, оторванных от шарового скопления и обвивающих Млечный Путь. Credit: James Josephides (Swinburne Astronomy Productions) and the S5 Collaboration

С целью исследовать эволюцию Palomar 5 и понять его текущую структуру, астрономы провели компьютерное моделирование орбиты и жизненного цикла каждой звезды от формирования скопления до его окончательного рассеивания. Они меняли исходные свойства кластера до тех пор, пока не было найдено хорошее совпадение с данными наблюдений за Palomar 5 и его хвостами.

«Оказалось, что протяженная структура и звездные потоки скопления могут быть связаны с популяцией черных дыр, которые сегодня составляют около 20 процентов его массы. Их содержание превышает критический порог, при котором звезды выбрасываются быстрее и в большем количестве, чем черные дыры. Через миллиард лет гравитационное влияние этих экотических объектов выбросит все звезды из Palomar 5, оставив в нем только черные дыры», – пояснил Марк Гилес.

Авторы исследования приходят к выводу, что богатые черными дырами протяженные кластеры являются возможными прародителями и других наблюдаемых звездных потоков, которые сегодня не имеют связанных с ними источников.

Источник