一群分散在天空中的迷人星团拥有我们不知道的东西。还有一个尚未揭开的小秘密,一群超过100个恒星质量的黑洞。
这一发现有可能解释这个星系团是如何形成的,它的恒星彼此分散在数光年之外,看起来像一个横跨3万光年的恒星流。
这样的星团被称为早期宇宙的化石,我们特别要说的是位于8万光年左右的帕洛马5号。这些星系团通常包含像NGC 6397这样的古老而稠密的球形恒星,通常和强大的宇宙存在一样古老。每个星团大约有10万到100万颗恒星。
银河系有大约150个球状星团是由同一个气体云同时形成的,每个球状星团都是如此。这些星系团可以在很大程度上帮助研究宇宙的历史或它们所环绕星系的暗物质含量。
潮汐流,另一个最近成为焦点的星团,是在天空中蔓延的恒星长河。像这样的进一步的流是由盖亚空间天文台带来的,它非常精确地绘制了银河系的地图。
西班牙巴塞罗那大学的天体物理学家Mark Gieles解释说:“我们不知道这些流是如何形成的,但有一种想法是,它们是被打乱的星团。”
“然而,最近发现的流都没有与它们相关的星团,因此我们不能确定。因此,为了了解这些流是如何形成的,我们需要研究一个与它相关的恒星系统。帕洛马5号是唯一的例子,这使它成为了解河流形成的罗塞塔石碑,这就是我们详细研究它的原因。”
帕洛马5号的恒星分布广泛而松散,有一条长长的潮汐流,覆盖了20多度的天空;因此,吉尔斯和他的团队有了探索这个独特星系团的冲动。
由于最近的证据表明,球状星团的中心区域可能存在大量的黑洞,而且已知与黑洞的引力相互作用会使恒星倾斜,因此科学家们在一些模拟中包括了黑洞。
最近的研究表明球状星团中可能存在黑洞。由于与黑洞的引力相互作用会使恒星远离,研究人员在一些模拟中包括了黑洞。
他们的结果表明,帕洛玛5号内的黑洞可能导致了我们现在观察到的排列。轨道接触会把恒星抛出星团,扔进潮汐流,但产生的黑洞数量比预期的要多得多。
恒星避开星团的速度比黑洞快,这可能会改变黑洞的对称性,对其造成一点破坏。
Gieles说:“黑洞的数量大约是预想的星团中恒星数量的三倍,这意味着星团总质量的20%以上是由黑洞组成的。”
“它们的质量都是太阳的20倍左右,它们是在大质量恒星生命末期的超新星爆炸中形成的,当时星团还很年轻。”
模拟表明,星系团将在10亿多年后完全融化。不过,在它发生之前,星团只会依赖于围绕星系中心运行的黑洞。这意味着帕洛玛5号也会融化,成为和其他星系团一样的普通星系团。
“在这种情况下,一个很大的未知数是星团中有多少黑洞,这很难通过观测来约束,因为我们看不到黑洞。我们的方法为我们提供了一种通过观察恒星喷射出的恒星来了解一个星团中有多少黑洞的方法。”
这项研究发表在《自然天文学》上。