gov-civil-vilareal.ptŠią žvaigždžių grupę pamažu perima juodosios skylės. Po milijardo metų jie jį nužudys.
>Tolima žvaigždžių grupė, besisukanti aplink mūsų galaktiką laukia tamsus likimas : Ją pamažu perima juodosios skylės, ir po milijardo metų, kai ji galutinai ištirps erdvėje, ji bus visiškai sudarytas iš juodųjų skylių.
Tai gali atrodyti keista, tačiau iš tikrųjų tokiems klasteriams tai gali atsitikti gana dažnai.
Aptariamas objektas vadinamas Palomar 5. Tai rutulinis spiečius, kuris paprastai yra sandariai supakuotas iš šimtų tūkstančių, jei ne milijonų žvaigždžių, maždaug kelių dešimčių šviesmečių skersmens rutulio formos kolekcijoje.
Tačiau „Palomar 5“ yra keistas. Viena vertus, jis yra labai retas, jame yra tik apie 1500 žvaigždžių. Kitam jis neįprastai didelis, gerokai daugiau nei šimto šviesmečių dydžio. Tai reiškia, kad jis yra labai mažo tankio, žvaigždės vidutiniškai yra kelių šviesmečių atstumu. Tai panašu į atstumus tarp žvaigždžių čia, galaktikos priemiesčiuose, kur yra Saulė, tačiau tipiškame rutuliniame spiegyje yra tūkstančiai žvaigždžių toje pačioje erdvėje.
„Palomar 5“ (balta dėmė) ir jo žvaigždžių srautų žemėlapis, naudojant „Sloan Digital Sky Survey“ duomenis. Kreditas: Maxo Plancko institutas Heidelbergo astronomijai/SDSS
„Palomar 5“ yra galaktinėje aureolėje, 80 000 šviesmečių atstumu nuo mūsų, gerokai už pagrindinio galaktikos korpuso ribų. Daugelis rutulių skrieja taip toli, tačiau jie nėra vieni. Pastaraisiais metais astronomai nustatė žvaigždžių srautai ten: ilgi, ploni žvaigždžių srautai, judantys aplink galaktiką ta pačia orbita. Manoma, kad jos susidaro, kai Paukščių Tako gravitacija žvaigždes pašalina iš rutulinių spiečių (arba mažų nykštukinių galaktikų). Tačiau nė vienas klasteris niekada nebuvo įterptas į šiuos tolimesnius srautus.
Išskyrus Palomar 5*. Jame yra didžiuliai žvaigždžių takai, vedantys ir besisukantys už nugaros, besidriekiantys virš 20 ° danguje (matomas abiejų kumščių dydis rankos atstumu). Tai tampa kažkuo raktu suprasti, kas ten vyksta.
Rutulinis spiečius „Palomar 5“ (silpna žvaigždžių kolekcija viduryje) yra laisva maždaug 1500 žvaigždžių kolekcija, esanti 80 000 šviesmečių atstumu nuo Žemės. Kreditas: NASA/GSFC/Skyview/SDSS
Norėdami suprasti, kodėl „Palomar 5“ yra toks keistas, astronomų komanda jį užpuolė fizika . Jie naudojo kompiuterinį modelį, leidžiantį jiems imituoti, kas nutiks grupei per ilgą laiką (nuo jos susikūrimo prieš 11–12 milijardų metų iki šiandienos ir ateities), kai joje esančios žvaigždės sąveikauja gravitaciniu būdu, taip pat kaip žvaigždės per tą laiką keičiasi (kaip vadinasi žvaigždžių evoliucija ; žvaigždės sensta ir virsta raudonieji milžinai arba sprogsta kaip supernovos ).
Naudodamiesi įvairiais modeliais ir prielaidomis (pvz., Nuo žvaigždžių skaičiaus, nuo kurio prasideda grupė), jie sugebėjo gauti porą, kuri gana gerai atitiktų dabartinę klasterio išvaizdą, įskaitant srautus. Net jei grupė prasideda šimtais tūkstančių žvaigždžių, ji laikui bėgant praranda skirtingus efektus. Pavyzdžiui, masyvios žvaigždės sprogsta ir sudaro neutronines žvaigždes arba juodąsias skyles. Kartais tai suteikia likusiam objektui didžiulį smūgį, kuris gali jį visiškai išstumti iš grupės. Be to, žvaigždės gali palikti grupę, jei gravitaciniu būdu sąveikauja su kitomis žvaigždėmis ir (arba) juodosiomis skylėmis.
Iš pradžių, susiformavus spiečiui, juodųjų skylių daugėja, nes masyvios žvaigždės sprogsta jas suformuodamos. Tada per ateinančius šimtus milijonų metų juodųjų skylių skaičius mažėja nuo gravitacinės sąveikos daugelis išstumiami iš šerdies (koks tai didelis poveikis, daugiausia priklauso nuo to, kaip tankiai susipynusi grupė, kuo tankesnė, tuo daugiau sąveikų).
„Palomar 5“ orbitos aplink Paukščių taką schema, rodanti jos žvaigždžių srautus ir Saulės padėtį. Kreditas: Maxo Plancko institutas Heidelberg Astronomie/SDSS Hablo paveldo projektas (STScI/NASA)
Tačiau jie nustatė, kad ilgą laiką juodosios skylės šerdyje linkusios gana efektyviai išstumti spiečius. Tai reiškia, kad juodųjų skylių dalis grupėje, palyginti su žvaigždžių skaičiumi, laikui bėgant didėja. Kad spiečius atrodytų taip, kaip dabar, jie nustato, kad grupėje turi būti daugiau nei 120 juodųjų skylių, kurių vidutinė ~ 17 kartų didesnė už Saulės masę. Tai sudaro daugiau nei 20% visos klasterio masės, tai yra daugiau nei dvigubai daugiau nei tikėtasi įprastam klasteriui.
Štai kodėl klasteris yra pūstas; joje esančios žvaigždės sąveikaudamos su juodosiomis skylėmis įgauna orbitos energijos; kiekvieną kartą, kai jie sukasi šalia spiečiaus šerdies (nors ir nėra pakankamai arti juodųjų skylių, kad būtų suplėšyti), jie gauna smūgį, dėl kurio jų orbitos tampa didesnės. Laikui bėgant klasteris išsipučia ir tampa mažiau tankus. Tai taip pat palengvina Paukščių tako gravitaciją juos pašalinti, sudarydama žvaigždžių srautus.
Rutulinio spiečiaus „Palomar 5“ modeliavimas, kuriame matomos juodosios skylės (juodi taškai) ir žvaigždės (geltona). Pagrindiniame skydelyje rodomas platus klasterio vaizdas. Viršutiniame kairiajame kampe yra arti jo šerdies, o viršutiniame dešiniajame-platesnis orbitos vaizdas aplink Paukščių taką. Laikui bėgant ir juodosios skylės, ir žvaigždės išmetamos iš spiečiaus, tačiau žvaigždės išeina efektyviau, palikdamos juodąsias skyles. Kreditas: Markas Gielesas
Jie pastebi, kad daugelis galaktikos aureolėje matomų upelių yra paskutiniuose savo gyvenimo etapuose; mirtinai ištirpdė juodosios skylės. Kalbant konkrečiai apie „Palomar 5“, jie pastebi, kad juodųjų skylių dalis augs, kol maždaug po milijardo metų visos normalios žvaigždės išnyks ir liks tik juodosios skylės, tačiau iki to laiko spiečius taip pat bus paskutiniame visiško ištirpimo etape.
Problema čia yra pastebėjimo patvirtinimas ar paneigimas. Klasteris yra toli, ir sunku pamatyti pačias juodąsias skyles. Jie prognozuoja, kad spiečiaus žvaigždžių orbitos greičio sklaida bus 50% didesnė nei tikėtasi, o tai būtų galima išmatuoti. Jie taip pat nesitiki rasti dvejetainių žvaigždžių (dvi žvaigždės, besisukančios aplink vienas kitą), kurių laikotarpis didesnis nei maždaug šeši mėnesiai. Bet koks dvejetainis su žvaigždėmis, esančiomis toliau nuo jų, bus atskirtas juodųjų skylių. Tai taip pat galima pastebėti.
Taip pat pastebimas žvaigždžių tankis spiečiuje ir žvaigždžių srautų buvimas ar nebuvimas, todėl galima rasti daugiau spiečių, tokių kaip „Palomar 5“.
Neseniai buvo paskelbtas dokumentas, kuriame prognozuojama daug juodųjų skylių rutulinėje NGC 6397 grupėje, tačiau neseniai (ir pagrįstai) jį paneigė rutuliniai ekspertai, sakydami, kad spiečius nėra pūstas ir vargu ar jame yra juodųjų skylių. visi. „Palomar 5“ yra kitoks, nes jis yra pūstas. Aureolėje taip pat gali būti daugiau panašių.
Prieš kelis dešimtmečius buvo manoma, kad rutuliniai spiečiai yra beveik vienodi: to paties amžiaus, tos pačios rūšies žvaigždės, tos pačios rūšies orbitos ir pan. Dabar žinome geriau. Jie yra įvairūs ir įvairūs, ir kiekvienas turi savo istoriją. „Palomar 5“, kad ir koks keistas jis būtų, gali turėti didesnę ir ikoniškesnę istoriją nei dauguma.
* Kai kurie upeliai matomi su spiečiais, tačiau jie yra pagrindinės galaktikos viduje arba arti jos; šiuo atveju mes kalbame apie dešimtis tūkstančių šviesmečių už jos ribų.
lenktynių menas lietuje apžvalga
