Skupina črnih lukenj lahko izpljune zvezde

Ko natančno preslikamo zvezde naše Rimske ceste, lahko prepoznamo značilnosti, ki nam govorijo o njeni zgodovini. Sem spadajo lokalne podrobnosti, na primer zvezde, ki so prešle območje, od koder se bo nekaj zgodilo. biti sposoben raziskovati zemljo. In to vključuje veliko večje strukture, na primer sledi zvezd, ki so jih za seboj pustile manjše galaksije, ki so se združile z nami.

Toda ena od značilnosti, ki smo jo odkrili, je nekoliko zmedena: sledi zvezd, ki so tako kratke in tanke, da niso prišle iz trka galaksij. Obstaja jih na desetine, za katere nismo ugotovili vira. njihova velikost kaže na to, da prihajajo iz kroglasta kopica, vendar za te grozde ni jasnega mehanizma za izvlečenje žic s hitrostjo, ki zadostuje za ustvarjanje te vrste toka.

Zdaj je skupina raziskovalcev predlagala ne tako očiten mehanizem: sčasoma lahko v kopici prevladujejo črne luknje, ki izločijo vse zvezde.

združevanje v skupine

Globularne kopice so goste kopice zvezd, ki skupaj krožijo okoli Rimske ceste. Skupaj jih drži njihova medsebojna gravitacija. Kompleksne interakcije bi neizogibno povzročile nekaj zvezd, vendar ne z občutno hitrostjo, zaradi česar so kopice zelo dolgo žive.

Raziskovalci pa so svoje delo začeli z opazovanjem nenavadne kroglaste kopice, imenovane Palomar 5. Ima tako podolgovate repove izgubljenih zvezd, njegova skupna masa pa je razmeroma majhna, zaradi česar se razprostira v primerjavi z drugimi kopami, ki smo jih preučevali. Zaradi majhne gostote Palomar 5 zlahka izgublja zvezde, lahko pa je tudi posledica izgube prejšnje zvezde, kar povzroča težave s piščancem in jajci. Torej so se raziskovalci odločili za modeliranje razvoja kroglastih grozdov in poskušali najti model, ki bi lahko ustvaril nekaj, kar je videti kot Palomar 5.

Raziskovalci so ustvarili model, ki zajema skupino zvezd in modelira njihove gravitacijske interakcije med seboj in kroži okoli središča galaksije. Hvala za pomoč skupine GPU in pravo programsko opremo, te simulacije so lahko izvajali milijarde let. S spreminjanjem parametrov lahko zaznajo dejavnike, povezane z grozdi, ki so videti kot Palomar 5.

Izkazalo se je, da je skrivna sestavina črna luknja. Ko so črne luknje po nastanku ostale v kopici – kar pomeni, da jih supernova ni pospešila dovolj, da bi letele drugam v galaksiji – so počasi izvrgle približno 90 odstotkov mase kopice. To zmanjša gostoto kopice za približno tri velikostne črte, ki jo deloma povzroči izmet zvezd, deloma pa črna luknja, ki segreva plin in druge snovi.

V modelu, ki je najbolj primeren za Palomar 5, je grozdu ostalo približno četrtina materialnih črnih lukenj, ki jih je bilo skupaj 124. Te črne luknje so bile tudi bistveno bolj masivne, kot so bile v času nastanka (povprečna masa je približno 17-krat večja od mase Sonca), kar kaže na to, da so se množično hranili ali so bili združeni.

prihodnost je temna

Raziskovalci so preučevali tudi vzorčne serije, ki niso ustvarile grozdov, podobnih Palomar 5, da bi razumeli, kako lahko črne luknje vplivajo na razvoj kroglastih grozdov. Glavni dejavnik, ki določa, ali ima grozd prihodnost, bogato s črnimi luknjami, je njegova začetna gostota. Če je zvezdna kopica dovolj gosta, gravitacijske interakcije izvržejo črno luknjo, preden jo lahko zatemnijo.

Če skupina nadaljuje po tej poti, bo v obdobju treh milijard let odvrgla več kot polovico svojih zvezd in to je dovolj visoka stopnja, da so lahko sledi zvezd, ki so začele sondo.

V kopicah z majhno gostoto se črne luknje končajo blizu središča, zvezde pa namesto tega izpadejo. Raziskovalci pravijo, da se lahko v določenih okoliščinah kopica razvije do te mere, da je v bistvu 100-odstotna črna luknja, pri čemer je skoraj vseh zvezd manj.

Glavna slabost modela je, da ne vključuje interakcij med zvezdami, črnimi luknjami in plinom, ki ga najdemo v kopici. Zadnji izmed teh dejavnikov, plin, lahko posreduje trenje, ki lahko upočasni telesa in prepreči njihov izmet, vendar je bilo to izključeno iz modela.

Pozitivno je, da ga je mogoče preveriti glede na resničnost. Dejstvo, da se repi večinoma pojavljajo v zadnjih fazah nekaterih grozdov, nakazuje, da bi jih moral imeti le delček kroglastih grozdov v Mlečni cesti – približno štiri. In sledenje gibanju zvezd znotraj kopice bi moralo biti sposobno zaznati gravitacijske učinke črnih lukenj in nam tako predstaviti njihovo število. Zato je mogoče, da bomo to idejo preizkusili, preden bomo imeli dovolj zmogljiv GPU za izvajanje podobnih simulacij, vključno s plinom.

astronomija narave, 2021. DOI: 10.1038 / s41550-021-01392-2 (O DOI)

READ  NASA je začela oskrbovati z jedrom prvega vesoljskega lansirnega sistema v preizkusu "zelene vožnje"

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja

Read also x