gov-civil-vilareal.pt이 성단은 천천히 블랙홀에 의해 점령되고 있습니다. 10억 년 안에 그들은 그것을 죽일 것입니다.
>우리 은하를 도는 먼 별 무리 어두운 운명이 기다리고 있습니다 : 서서히 블랙홀에 흡수되고 있으며, 10억 년 후에 마침내 우주로 용해되는 것처럼 전적으로 블랙홀로 이루어져 있다.
이것은 이상하게 들릴지 모르지만 실제로는 그러한 클러스터에서 꽤 자주 발생할 수 있습니다.
문제의 물체는 팔로마 5라고 불립니다. 이것은 구상 성단으로, 일반적으로 수십 광년에 걸쳐 대략 공 모양의 집합체에 수백만 개는 아니더라도 수십만 개의 별이 빽빽하게 모여 있습니다.
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그러나 Palomar 5는 이상합니다. 우선 별이 1,500개 정도밖에 안 되는 매우 희소합니다. 다른 하나는 크기가 100광년이 훨씬 넘는 비정상적으로 큽니다. 이는 별이 평균적으로 몇 광년 떨어져 있는 매우 낮은 밀도를 의미합니다. 이것은 태양이 있는 은하 교외에 있는 별들 사이의 거리와 비슷하지만 일반적인 구상 성단에는 수천 같은 공간에 있는 별.
Sloan Digital Sky Survey의 데이터를 사용한 Palomar 5(하얀 얼룩) 및 항성 흐름의 지도. 출처: Max Planck Institut für Astronomie Heidelberg/SDSS
팔로마 5는 우리 은하에서 80,000광년 떨어진 은하계 후광에 있으며, 은하계 본체 바깥쪽에 있습니다. 많은 구상체들이 그렇게 멀리 궤도를 돌고 있지만, 그것들은 혼자가 아닙니다. 최근 몇 년 동안 천문학자들은 별의 흐름 저 바깥 : 같은 궤도를 따라 은하 주위를 움직이는 길고 가는 별의 깃발. 이것은 별들이 우리 은하의 중력에 의해 구상 성단(또는 작은 왜소은하)에서 벗겨지면서 형성되는 것으로 생각됩니다. 그러나 이 더 먼 흐름에 포함된 클러스터는 본 적이 없습니다.
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팔로마 5 제외*. 하늘에서 20° 이상 뻗어 있는 거대한 별의 흔적이 그 뒤를 따르고 있습니다(두 주먹을 팔 길이로 합친 겉보기 크기). 이것은 외부에서 일어나는 일을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.
구상성단 팔로마 5(가운데에 있는 희미한 별 집합체)는 지구에서 80,000광년 떨어진 약 1,500개의 별이 모여 있는 느슨한 집합체입니다. 크레딧: NASA/GSFC/Skyview/SDSS
Palomar 5가 왜 그렇게 이상한지 이해하기 위해, 천문학자 팀은 물리학으로 그것을 공격했습니다. . 그들은 컴퓨터 모델을 사용하여 클러스터 내부의 별들이 중력적으로 상호 작용할 때 오랜 시간(110억~120억 년 전 형성부터 오늘날과 미래까지)에 걸쳐 클러스터에 어떤 일이 일어날 것인지 시뮬레이션할 수 있습니다. 별은 그 시간에 따라 변합니다 ( 항성 진화 ; 별이 늙어가는 붉은 거인 또는 초신성으로 폭발 ).
다양한 모델과 가정(예: 성단이 시작하는 별의 수)을 사용하여 하천의 존재를 포함하여 성단의 현재 모양에 상당히 잘 맞는 몇 개를 얻을 수 있었습니다. 성단이 수십만 개의 별에서 시작하더라도 시간이 지나면서 다른 효과로 인해 별을 잃습니다. 예를 들어, 무거운 별은 폭발하여 중성자별이나 블랙홀을 형성합니다. 때때로 이것은 나머지 개체에 클러스터에서 완전히 배출할 수 있는 거대한 킥을 제공합니다. 또한 별은 다른 별 및/또는 블랙홀과 중력적으로 상호 작용하면 성단을 떠날 수 있습니다.
처음에는 성단이 형성된 후 무거운 별이 폭발하여 블랙홀을 형성함에 따라 블랙홀의 수가 증가합니다. 그러면 앞으로 약 1억년 동안 블랙홀의 수는 감소 많은 사람들이 중력 상호 작용으로 인해 코어에서 방출됩니다(이것이 얼마나 큰 영향은 대부분 클러스터가 얼마나 조밀하게 밀집되어 있는지에 달려 있습니다. 밀도가 높을수록 더 많은 상호 작용이 있습니다).
팔로마 5호의 항성 흐름과 태양의 위치를 보여주는 은하수 주위의 궤도 다이어그램. 출처: Max Planck Institut für Astronomie Heidelberg/SDSS Hubble Heritage 프로젝트(STScI/NASA)
그러나 그들이 발견한 것은 코어에 있는 블랙홀이 장기간에 걸쳐 성단의 별을 매우 효율적으로 방출하는 데 도움이 되는 경향이 있다는 것입니다. 이는 전체 별의 수에 비해 성단에 있는 블랙홀의 비율이 시간이 지남에 따라 증가한다는 것을 의미합니다. 성단이 지금처럼 보이도록 하려면 성단에 각각 태양 질량의 평균 ~17배인 120개 이상의 블랙홀이 있어야 함을 발견했습니다. 이는 전체 클러스터 질량의 20% 이상을 나타내며 일반 클러스터에 대해 예상되는 것의 두 배 이상입니다.
이것이 클러스터가 푹신한 이유입니다. 그 안의 별들은 블랙홀과 상호 작용하면서 궤도 에너지를 얻고 있습니다. 그들이 클러스터 코어 근처에서 스윙할 때마다(블랙홀 자체가 찢어질 만큼 충분히 가깝지는 않지만) 궤도를 더 크게 만드는 발차기를 얻습니다. 시간이 지남에 따라 클러스터가 부풀어 오르고 밀도가 낮아집니다. 그것은 또한 은하수의 중력이 그것들을 떼어 내어 별의 흐름을 형성하는 것을 더 쉽게 만듭니다.
물병자리를 위한 최고의 돌
블랙홀(검은 점)과 별(노란색)을 보여주는 구상성단 팔로마 5의 시뮬레이션. 기본 패널은 클러스터의 넓은 보기를 보여줍니다. 왼쪽 상단에는 핵의 확대가 삽입되어 있고 오른쪽 상단에는 은하수 주위의 궤도를 더 넓게 볼 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 블랙홀과 별은 모두 성단에서 방출되지만 별은 더 효율적으로 빠져 나와 블랙홀을 남깁니다. 크레딧: Mark Giles
그들은 은하계의 후광에서 볼 수 있는 많은 흐름이 삶의 마지막 단계에 있는 무리임을 발견합니다. 블랙홀에 의해 용해되어 사망. Palomar 5의 경우 특히 그들은 블랙홀의 일부가 지금부터 약 10억 년 후에는 모든 일반 별이 사라지고 블랙홀만 남게 될 때까지 성장하지만 그때쯤이면 성단도 완전한 용해의 마지막 단계에 있을 것임을 발견했습니다.
여기서 문제는 이 아이디어를 관찰적으로 확인하거나 반박하는 것입니다. 클러스터는 멀리 떨어져 있고 블랙홀 자체를 보는 것은 어렵습니다. 그들은 성단의 별들이 측정할 수 있는 예상보다 50% 더 큰 궤도 속도 확산을 가질 것이라고 예측합니다. 그들은 또한 주기가 약 6개월보다 큰 쌍성(서로 공전하는 두 개의 별)을 찾을 것으로 기대하지 않습니다. 별이 그보다 더 멀리 떨어져 있는 쌍성은 블랙홀에 의해 분리되어 별이 날아가 버립니다. 그것도 잠재적으로 관찰할 수 있습니다.
또한 성단에 있는 별의 밀도와 항성류의 유무도 관찰할 수 있어 팔로마 5와 같은 성단을 더 많이 찾을 수 있습니다.
황소 자리에 좋은 결정
최근 구상성단 NGC 6397에서 많은 블랙홀을 예측하는 논문이 있었지만, 최근에 구상성단이 부풀어 오르지 않고 블랙홀이 있을 가능성이 낮다는 구상성단 전문가들에 의해 더 최근에(그리고 건전하게) 반박되었습니다. 모두 . 팔로마 5는 푹신푹신해서 다릅니다. 헤일로에도 이와 유사한 것이 더 있을 수 있습니다.
수십 년 전 구상성단은 같은 나이, 같은 종류의 별, 같은 종류의 궤도 등 모든 것이 거의 같은 것으로 생각되었습니다. 우리는 지금 더 잘 압니다. 그것들은 다양하고 다양하며 각각의 이야기가 있습니다. Palomar 5는 이상하지만 대부분의 것보다 더 크고 상징적인 이야기를 가지고 있습니다.
* 일부 스트림은 클러스터와 함께 보이지만 주 은하 내부 또는 가까이에 있습니다. 이 경우 우리는 수만 광년 밖에 있는 것에 대해 이야기하고 있습니다.
