Астрономы обнаружили более 100 черных дыр в звездном скоплении Млечного Пути

Фото: ESA/Hubble

Паломар 5 – это звездное скопление, где среднее расстояние между звездами составляет несколько световых лет, что сопоставимо с расстоянием от Солнца до ближайшей звезды. С ним связан звездный поток Паламар 5, длина которого 30 000 световых лет. Международная группа астрономов и астрофизиков в новом исследовании показывает, что в данном скоплении находится огромная популяция черных дыр из более 100 объектов в центре звездного скопления, сообщает Scitechdaily

Шаровое звездное скопление, открытое Вальтером Бааде в 1950 году. Первоначально скопление получило название Serpens (Змея) по названию созвездия, в котором оно было открыто, но затем данное скопление внесли в каталог как Паломар 5. Скопление испытывает разрушительное влияние притяжения Млечного Пути: многие звезды покидают скопление, образуя звездный поток. Данный поток обладает массой 5000 масс Солнца и длиной 30 000 световых лет. Скопление расположено на расстоянии около 60 тысяч световых лет от центра Галактики.

"Количество черных дыр примерно в три раза больше, чем ожидалось, исходя из количества звезд в скоплении, и это означает, что более 20% общей массы скопления составляют черные дыры. Каждая из них имеет массу примерно в 20 раз больше массы Солнца, и они образовались при взрывах сверхновых в конце жизни массивных звезд, когда скопление было еще очень молодым", — говорит профессор Марк Гилес из Института космических наук Университета Барселоны.

Приливные потоки — это потоки звезд, которые были выброшены из разрушившихся звездных скоплений или карликовых галактик. За последние несколько лет в гало Млечного Пути было обнаружено около тридцати тонких звездных потоков. "Мы не знаем, как формируются эти потоки, но в теории они представляют собой разрушенные звездные скопления. Однако ни один из недавно обнаруженных потоков не имеет связанного с ними звездного скопления, поэтому мы не можем быть уверены в этом. Чтобы понять, как образовались эти потоки, нам нужно изучить один со связанной с ним звездной системой. Паломар 5 — единственный случай, который делает его Розеттским камнем для понимания формирования потоков, поэтому мы подробно изучили его", — говорит Гилес.

Ученые смоделировали орбиты и эволюцию каждой звезды от образования скопления до его окончательного распада. Они меняли начальные свойства скопления до тех пор, пока не было найдено совпадение с данными наблюдений за потоком и скоплением. Ученые обнаружили, что Паломар 5 сформировался с более низкой долей черных дыр, но звезды улетали быстрее, чем черные дыры, так что доля черных дыр постепенно увеличивалась. Черные дыры раздували скопление во время гравитационного взаимодействия со звездами, что привело к еще большему количеству улетающих звезд и образованию потока. Незадолго до полного распада, примерно через миллиард лет, скопление будет полностью состоять из черных дыр.

"В своем исследовании мы показали, что наличие большой популяции черных дыр может быть обычным явлением во всех скоплениях, которые сформировали потоки", — говорит Гилес..

"Это важно для понимания формирования шаровых скоплений, начальных масс звезд и эволюции массивных звезд. Эта работа также имеет важное значение для изучения гравитационных волн".

Звездное скопление Паломар 5 находится в созвездии Змеи на расстоянии около 65 000 световых лет от нас и является одним из примерно 150 шаровых скоплений, вращающихся вокруг Млечного Пути.

Звездному скоплению более 10 миллиардов лет, как и большинству других шаровых скоплений, а это означает, что оно образовалось на самых ранних этапах формирования галактик. Оно примерно в 10 раз менее массивное и в 5 раз более вытянутое, чем обычные шаровые скопления и находится на последних стадиях распада.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform