Рой черных дыр найден в Млечном Пути: новое исследование

4:21

Космический телескоп Gaia помог ученым раскрыть тайну одного из самых необычных звездных скоплений. Звездный поток Palomar 5, простирающийся на 30 000 световых лет, возможно, содержит более 100 черных дыр звездной массы в своем центре. Это открытие не только проливает свет на эволюцию таких объектов, но и дает ключ к пониманию природы других звездных скоплений.

Что такое Palomar 5?

Palomar 5 — это звездный поток, находящийся примерно в 80 000 световых годах от Земли. Он связан с шаровым скоплением, состоящим из очень старых звезд. Подобные скопления часто называют «фоссилиями» ранней Вселенной, так как они сформировались миллиарды лет назад из одного облака газа.

Однако Palomar 5 выделяется своей необычной структурой: широкое распределение звезд сочетается с длинным приливным хвостом, который простирается более чем на 20° по небу. Это делает его уникальным объектом для изучения.

Тайна приливных потоков

Приливные потоки — это длинные звездные «реки», образующиеся из-за гравитационных взаимодействий. До недавнего времени они были трудны для идентификации, но благодаря данным Gaia, предоставляющим точное трехмерное картирование Млечного Пути, ученые начали находить все больше подобных объектов.

«Мы до конца не понимаем, как формируются эти потоки, — объяснил астрофизик Марк Гиелес из Университета Барселоны. — Одной из идей является разрушение звездных скоплений, но в большинстве обнаруженных потоков нет следов этих скоплений. Palomar 5 — исключение, и поэтому он стал для нас "Розеттским камнем" в понимании формирования звездных потоков».

Роль черных дыр в эволюции скопления

Используя детализированные N-body симуляции, ученые смоделировали орбиты и эволюцию звезд Palomar 5. Они включили в расчет черные дыры, так как последние могут взаимодействовать с соседними звездами, «выбрасывая» их из скопления в приливные хвосты.

Результаты показали, что именно высокая концентрация черных дыр могла привести к текущей конфигурации скопления.

«Количество черных дыр примерно в три раза превышает ожидания, исходя из числа звезд в скоплении, — отметил Гиелес. — Более 20 % общей массы скопления приходится на черные дыры, каждая из которых имеет массу около 20 солнечных».

Черные дыры образовались на ранних этапах жизни скопления в результате взрывов массивных звезд.

Будущее Palomar 5 и других скоплений

Модели показали, что через миллиард лет Palomar 5 полностью распадется, превратившись в звездный поток. Остатки скопления будут состоять исключительно из черных дыр, вращающихся вокруг центра галактики. Это указывает, что многие другие шаровые скопления могут пережить ту же судьбу.

Кроме того, исследование подтверждает, что шаровые скопления являются отличным местом для поиска черных дыр, включая редкий класс средневесных черных дыр — промежуточных между звёздными и сверхмассивными.

Новые методы поиска черных дыр

«Считается, что значительная часть слияний двойных черных дыр происходит в звездных скоплениях, — отметил астрофизик Фабио Антонини из Университета Кардиффа. — Главный вопрос — сколько черных дыр находится в таких скоплениях? Это сложно определить, поскольку черные дыры невидимы. Но наш метод позволяет выяснить их количество, анализируя звезды, которые они выбрасывают».

Важность открытия

Исследование Palomar 5 открывает новый подход к изучению шаровых скоплений и их роли в эволюции галактик. Оно также дает представление о механизмах слияния черных дыр, которые производят гравитационные волны, наблюдаемые на Земле.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Уточнения

Чёрная дыра́ — область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света.

Млечный Путь (Галактика) — галактика, в которой находится Земля и Солнечная система. Относится к типу спиральных галактик с перемычкой.

Автор Петр Дерябин
Петр Дерябин — журналист, корреспондент новостной службы Правды.Ру
Обсудить
Последние материалы