gov-civil-vilareal.ptTúto hviezdokopu pomaly preberajú čierne diery. O miliardu rokov to zabijú.
>Vzdialená hviezdokopa obiehajúca okolo našej galaxie čaká ho temný osud : Pomaly ho preberajú čierne diery a o miliardu rokov, keď sa konečne rozpustí vo vesmíre, bude úplne tvorené čiernymi dierami.
Môže to znieť divne, ale v skutočnosti sa to takýmto klastrom môže stať pomerne často.
Príslušný objekt sa nazýva Palomar 5. Je to guľovitá hviezdokopa, čo sú zvyčajne tesne zabalené zbierky stoviek tisíc, ak nie miliónov hviezd, v zhruba guľatej zbierke s priemerom niekoľko desiatok svetelných rokov.
Ale Palomar 5 je zvláštny. Jednak je veľmi riedky a obsahuje iba 1 500 hviezd. Pre iného je neobvykle veľký a má veľkosť viac ako sto svetelných rokov. To znamená, že je veľmi nízka hustota, pričom hviezdy sú od seba v priemere vzdialené niekoľko svetelných rokov. Je to podobné vzdialenostiam medzi hviezdami tu na galaktických predmestiach, kde je Slnko - ale v typickej guľovej hviezdokole existujú tisíce hviezd v tom istom priestore.
Mapa Palomar 5 (biely blob) a jeho hviezdnych prúdov pomocou údajov z prieskumu Sloan Digital Sky Survey. Kredit: Max Planck Institut für Astronomie Heidelberg/SDSS
prerobené: dve zabitia Sam Cookea
Palomar 5 je v galaktickom halo, vzdialenom 80 000 svetelných rokov od nás, ďaleko od hlavného telesa galaxie. Mnoho guľových okuliarov obieha tak ďaleko, ale nie sú sami. V posledných rokoch astronómovia zistili hviezdne prúdy tam vonku: dlhé, tenké lúče hviezd, ktoré sa všetky pohybujú po galaxii po tej istej obežnej dráhe. Predpokladá sa, že vznikajú tak, že sú gravitáciou Mliečnej dráhy hviezdy odstránené z guľovitých zhlukov (alebo malých trpasličích galaxií). Ale v týchto vzdialenejších prúdoch nebol nikdy videný žiadny zhluk.
Okrem Palomaru 5*. Má obrovské stopy hviezd, ktoré vedú a vlečú sa za sebou, tiahnuce sa na oblohe viac ako 20 ° (zdanlivá veľkosť oboch vašich pästí spolu na dĺžku paží). Vďaka tomu je kľúčom k pochopeniu toho, čo sa deje.
úžasná hra spider-man
Guľová hviezdokopa Palomar 5 (slabá zbierka hviezd v strede) je voľná zbierka asi 1 500 hviezd vzdialených 80 000 svetelných rokov od Zeme. Kredit: NASA/GSFC/Skyview/SDSS
Aby sme pochopili, prečo je Palomar 5 taký zvláštny, tím astronómov na to zaútočil fyzikou . Použili počítačový model, ktorý im umožňuje simulovať to, čo by sa stalo s klastrom po dlhú dobu (od jeho vzniku pred 11 až 12 miliardami rokov až po dnešok a do budúcnosti), pretože hviezdy v ňom pôsobia gravitačne, ako aj to, ako hviezdy sa za ten čas zmenia (tomu sa hovorí hviezdna evolúcia ; hviezdy starnú a menia sa na červení obri alebo vybuchujúce ako supernovy ).
Pomocou rôznych modelov a predpokladov (ako je počet hviezd, s ktorými hviezdokopa začína) sa im podarilo získať pár, ktorý dosť dobre zodpovedá súčasnému vzhľadu klastra, vrátane existencie prúdov. Aj keď hviezdokopa začne so státisícmi hviezd, postupom času ich stráca kvôli rôznym účinkom. Napríklad masívne hviezdy explodujú a vytvoria neutrónové hviezdy alebo čierne diery. Niekedy to dáva zostávajúcemu objektu veľkú ranu, ktorá ho môže úplne vysunúť z klastra. Hviezdy môžu tiež opustiť hviezdokopu, ak gravitačne interagujú s inými hviezdami a/alebo čiernymi dierami.
Po vytvorení klastra spočiatku počet čiernych dier narastá a explodujú, aby ich vytvorili. Potom v priebehu nasledujúcich sto miliónov rokov počet čiernych dier klesá pretože mnohé sa z jadra vysunú gravitačnými interakciami (aký veľký účinok to má, závisí predovšetkým od toho, ako husto je zhluk zhluku zabalený; čím je hustší, tým viac interakcií existuje).
snívaj ďalej o ex
Schéma dráhy Palomaru 5 okolo Mliečnej dráhy ukazujúca jeho hviezdne prúdy a polohu Slnka. Kredit: Max Planck Institut für Astronomie Heidelberg/SDSS Hubble Heritage project (STScI/NASA)
Zistili však, že čierne diery v jadre počas dlhých časových období pomáhajú pomerne efektívne vysunúť hviezdy v klastri. To znamená, že podiel čiernych dier v klastri v porovnaní s celkovým počtom hviezd sa v priebehu času zvyšuje. Aby hviezdokopa vyzerala tak, ako vyzerá teraz, zistili, že v zhluku musí byť viac ako 120 čiernych dier s priemerom približne 17 -násobkom hmotnosti Slnka. To predstavuje viac ako 20% celej hmotnosti klastra, čo je viac ako dvakrát toľko, ako sa očakáva pre normálny klaster.
Preto je klaster nafúknutý; hviezdy v nej získavajú orbitálnu energiu, pretože interagujú s čiernymi dierami; zakaždým, keď sa pohupujú v blízkosti jadra klastra (aj keď nie dostatočne blízko k samotným čiernym dieram, aby ich mohli roztrhnúť), dostanú kopanec, ktorý zvýši ich obežnú dráhu. V priebehu času sa zhluk nafukuje a stáva sa menej hustým. To tiež uľahčuje gravitácii Mliečnej dráhy ich odstránenie a vytvorenie hviezdnych prúdov.
Simulácia guľovej hviezdokopy Palomar 5 zobrazujúca čierne diery (čierne bodky) a hviezdy (žlté). Hlavný panel zobrazuje široký pohľad na klaster. Vľavo hore je vložený detailný záber na jeho jadro a v pravom hornom rohu je širší pohľad na jeho obežnú dráhu okolo Mliečnej dráhy. Postupom času sa z klastra vysunú čierne diery aj hviezdy, ale hviezdy odchádzajú efektívnejšie a nechávajú čierne diery za sebou. Kredit: Mark Gieles
Zistili, že mnohé z prúdov pozorovaných v galaktickom halo sú zhluky v posledných fázach ich života; rozpustené na smrť čiernymi dierami. Konkrétne pre Palomar 5 zisťujú, že frakcia čiernej diery bude rásť, kým asi za miliardu rokov všetky normálne hviezdy nezmiznú a zostanú iba čierne diery, ale dovtedy bude klastr tiež v posledných fázach úplného rozpustenia.
Problém je tu na pozorovaní potvrdenia alebo vyvrátenia tejto myšlienky. Klaster je ďaleko a je ťažké vidieť samotné čierne diery. Predpovedajú, že hviezdy v hviezdokole budú mať o 50% väčšie rozšírenie obežných rýchlostí, ako sa očakávalo, čo by sa dalo zmerať. Tiež neočakávajú, že nájdu binárne hviezdy (dve hviezdy obiehajúce navzájom) s obdobím väčším ako asi šesť mesiacov. Každá dvojhviezda, ktorá má hviezdy vzdialenejšie od seba, sa oddelí od čiernych dier, ktoré hviezdičky odletia. To je tiež potenciálne pozorovateľné.
Tiež je možné pozorovať hustotu hviezd v klastri a prítomnosť alebo nedostatok hviezdnych prúdov, čo umožňuje nájsť viac zhlukov ako Palomar 5.
Nedávno existoval dokument, ktorý predpovedal veľa čiernych dier v guľovom klastri NGC 6397, ale bol nedávno (a zdravo) vyvrátený globulárnymi odborníkmi s tým, že klastr nie je nafúknutý a je nepravdepodobné, že by v ňom boli čierne diery všetky. Palomar 5 je iný, pretože je nafúkaný. Podobných môže byť aj vonku vo svätožiare.
anjel čísla cheat sheet
Pred niekoľkými desaťročiami sa predpokladalo, že guľové hviezdokopy sú takmer rovnaké: rovnaký vek, rovnaký druh hviezd, rovnaké druhy obežných dráh atď. Teraz to vieme lepšie. Sú rozmanité a rozmanité a každý z nich má svoj príbeh. Palomar 5, aký je zvláštny, môže mať väčší a ikonickejší príbeh ako väčšina.
* Niektoré prúdy sú viditeľné v zhlukoch, ale nachádzajú sa vo vnútri hlavnej galaxie alebo v jej blízkosti; v tomto prípade hovoríme o desiatkach tisíc svetelných rokov mimo neho.
