gov-civil-vilareal.ptSelle täheparve võtavad aeglaselt üle mustad augud. Miljardi aasta pärast tapavad nad selle.
>Meie galaktika ümber tiirlev kauge täheparv teda ootab tume saatus : Mustad augud võtavad selle aeglaselt üle ja miljardi aasta pärast, kui see lõpuks kosmosesse lahustub, on see täielikult koosneb mustadest aukudest.
See võib tunduda kummaline, kuid tegelikult võib selliste klastritega juhtuda üsna sageli.
Kõnealuse objekti nimi on Palomar 5. See on kerajas kobar, mis on tavaliselt tihedalt pakitud sadade tuhandete, kui mitte miljonite tähtede kogud umbes paarikümne valgusaasta läbimõõduga pallikujulises kollektsioonis.
Kuid Palomar 5 on imelik. Esiteks on see väga hõre, ainult umbes 1500 tähte. Teise jaoks on see ebatavaliselt suur, suuruselt üle saja valgusaasta. See tähendab, et see on väga madal tihedus, tähed on keskmiselt mõne valgusaasta kaugusel. See on sarnane kaugustega tähtede vahel siin galaktilistes eeslinnades, kus asub Päike - kuid tüüpilises kerakeses on tuhandeid tähti samas ruumis.
Palomar 5 (valge kämp) ja selle tähevoogude kaart, kasutades Sloani digitaalse taevauuringu andmeid. Krediit: Max Plancki Instituut für Astronomie Heidelberg/SDSS
Palomar 5 asub galaktikas, 80 000 valgusaasta kaugusel meist, tunduvalt väljaspool galaktika põhiosa. Paljud globaalid tiirlevad nii kaugel, kuid nad pole üksi. Viimastel aastatel on astronoomid leidnud tähevoolud seal: pikad, õhukesed täheviilud, mis liiguvad ümber galaktika mööda sama orbiiti. Arvatakse, et need tekivad siis, kui Linnutee gravitatsioon eemaldab tähed kerajadest kobaratest (või väikestest kääbusgalaktikatest). Kuid nendesse kaugematesse voogudesse pole kunagi nähtud ühtegi klastrit.
Välja arvatud Palomar 5*. Selle taga on suured ja tähed, mis ulatuvad üle 20 ° taevasse (näiv suurus, mõlemad rusikad käeulatuses). See muudab selle võtmeks, et mõista, mis seal toimub.
Kerakeste kogum Palomar 5 (nõrk tähtede kogu keskel) on umbes 1500 tähe lahtine kogu, mis asub Maast 80 000 valgusaasta kaugusel. Krediit: NASA/GSFC/Skyview/SDSS
Et mõista, miks on Palomar 5 nii veider, astronoomide meeskond ründas seda füüsikaga . Nad kasutasid arvutimudelit, mis võimaldab neil simuleerida, mis juhtub klastriga pika aja jooksul (alates selle moodustamisest 11–12 miljardit aastat tagasi kuni tänase päevani ja tulevikku), kui selle sees olevad tähed gravitatsiooniliselt suhtlevad, samuti kuidas tähed muutuvad selle aja jooksul (mida nimetatakse tähtede evolutsioon ; tähed vananevad ja muutuvad punased hiiglased või plahvatavad supernoovadena ).
Kasutades erinevaid mudeleid ja eeldusi (näiteks tähtede arvu, millest klaster algab), õnnestus neil saada paar, mis sobiksid klastri praeguse väljanägemisega üsna hästi, sealhulgas voogude olemasolu. Isegi kui klaster algab sadade tuhandete tähtedega, kaotab see need aja jooksul erinevate efektide tõttu. Näiteks massiivsed tähed plahvatavad ja moodustavad neutronitähti või musti auke. Mõnikord annab see järelejäänud objektile tohutu löögi, mis võib selle klastrist täielikult välja lükata. Samuti võivad tähed klastrist lahkuda, kui nad suhtlevad teiste tähtede ja/või mustade aukudega gravitatsiooniliselt.
Alguses suureneb pärast kobara tekkimist mustade aukude arv, kuna massiivsed tähed plahvatavad nende moodustamiseks. Seejärel, järgmise saja miljoni aasta jooksul, mustade aukude arv väheneb kui paljud saavad gravitatsioonilistest vastasmõjudest tuumast välja (kui suur see mõju on, sõltub enamasti sellest, kui tihedalt klaster on; mida tihedam on, seda rohkem on interaktsioone).
Palomar 5 orbiidi skeem Linnutee ümber, näidates selle tähevoogusid ja Päikese asukohta. Krediit: Max Plancki Instituut für Astronomie Heidelberg/SDSS Hubble'i pärandiprojekt (STScI/NASA)
Kuid nad leidsid, et pika aja jooksul aitavad tuuma mustad augud klastri tähti päris tõhusalt välja visata. See tähendab, et mustade aukude osa klastris võrreldes tähtede arvuga suureneb aja jooksul. Selleks, et kobar näeks välja selline nagu praegu, leiavad nad, et kobaras peab olema rohkem kui 120 musta auku, mille keskmine mass on ~ 17 korda suurem kui Päike. See moodustab üle 20% kogu klastri massist, mis on tublisti üle kahe korra tavalise klastri puhul oodatust.
Sellepärast on kobar pundunud; selles olevad tähed saavad mustade aukudega suhtlemisel orbitaalenergiat; iga kord, kui nad kobara tuuma lähedal kiiguvad (ehkki mitte piisavalt lähedal mustade aukude katkemiseni), saavad nad löögi, mis muudab nende orbiidid suuremaks. Aja jooksul kobar paisub üles ja muutub vähem tihedaks. See hõlbustab ka Linnutee gravitatsioonil nende eemaldamist, moodustades tähevoogusid.
Palomar 5 kerakujulise kobara simulatsioon, mis näitab mustad augud (mustad täpid) ja tähed (kollane). Põhipaneelil on klastri lai vaade. Ülemine vasakpoolne sisestab oma südamiku lähivõtte ja ülemine parem laiema vaate oma orbiidile Linnutee ümber. Aja jooksul väljutatakse kobarast nii mustad augud kui ka tähed, kuid tähed väljuvad tõhusamalt, jättes mustad augud maha. Krediit: Mark Gieles
Nad leiavad, et paljud galaktilises halo sees nähtud ojad on oma elu lõppjärgus kobarad; mustade aukude tõttu surnuks lahustunud. Konkreetselt Palomar 5 puhul leiavad nad, et musta augu fraktsioon kasvab, kuni umbes miljardi aasta pärast on kõik tavalised tähed kadunud ja alles on jäänud ainult mustad augud, kuid selleks ajaks on parv ka täieliku lahustumise viimases etapis.
Probleem on selle idee vaatluslik kinnitus või ümberlükkamine. Kobar on kaugel ja mustade aukude nägemine on keeruline. Nad ennustavad, et klastri tähtedel on orbiidi kiiruste levik oodatust 50% suurem, mida saaks mõõta. Samuti ei oota nad, et leiaksid binaarseid tähti (kaks üksteise ümber tiirlevat tähte), mille periood oleks suurem kui umbes kuus kuud. Kõik binaarid, mille tähed on üksteisest kaugemal, tõmmatakse mustade aukude poolt lahku, tähed lendasid minema. See on ka potentsiaalselt jälgitav.
Samuti on täheldatav tähtede tihedus klastris ja tähevoogude olemasolu või puudumine, mis võimaldab leida rohkem klastreid nagu Palomar 5.
Hiljuti ilmus paber, milles ennustati palju mustad augud kerakujulises klastris NGC 6397, kuid hiljuti lükkasid selle (ja kindlalt) ümber kerakujulised eksperdid, öeldes, et kobar ei ole pundunud ja tõenäoliselt ei esine selles ühtegi musta auku. kõik. Palomar 5 on erinev, kuna see on pundunud. Selliseid võib seal halo sees ka rohkem olla.
Mõnikümmend aastat tagasi arvati, et kerajad parved on peaaegu ühesugused: sama vanused, sama tüüpi tähed, sama tüüpi orbiidid jne. Nüüd teame paremini. Need on mitmekesised ja mitmekesised ning igal neist on oma lugu rääkida. Palomar 5, nii kummaline kui see ka pole, võib olla suurem ja ikoonilisem lugu kui enamikul.
* Mõnda oja on näha kobaratega, kuid need asuvad peamise galaktika sees või selle lähedal; sel juhul räägime kümnetest tuhandetest valgusaastatest väljaspool seda.
miks on kauplemiskohad hinnatud r
