古老的星团最终都会被黑洞吞噬 星团里都是黑洞 百亿年前的球状星团


古老的星团最终都会被黑洞吞噬 星团里都是黑洞 百亿年前的球状星团

从银河的尽头传来的,令人神往的故事。距离地球大约8万光年的地方,在银河系边缘的光晕中,有一个格外耀眼的被称为“Palomar 5”的球状星团。两条光的条纹被称为潮汐尾,数千、几万颗恒星被银河的潮汐力拉得又细又长。

Palomar 5中存在着比恒星多得多的黑洞。天文学家们的模拟实验表明,这些黑洞总有一天会在10亿年的时间里吞噬掉所有的星星,球状星团也会消失得无影无踪。

最古老的星团

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我们的银河系由3部分构成。中心是由恒星和气体组成的银河圆盘,像扁平的陀螺一样旋转着。在圆盘的中心,被称为巴尔兹的恒星厚实的膨胀更加闪耀,其更上层的球形晕将银河圆盘和巴尔兹包裹起来。在这个光晕中漂浮着无数个强烈的光球,就是球状星团。

根据天文学辞典,数十万颗星星密集成球状的球状星团,主要分布在环绕螺旋星系(还有几个椭圆星系)的光晕中,据说在银河系中已经确认了约150个。就像上面的图像一样,用望远镜观察球状星团,就像一颗元气球。越往中心,星星的密度越高,散发着耀眼的光芒,让人看不清星星和星星之间的轮廓。

Palomar 5是诞生于100亿年前的球状星团。银河本身被认为是在大约136亿年前诞生的,所以是由银河中最古老的星星形成的。而且,我们也知道,它的质量比其他球状星团要小,但是它的范围却更广。

实际上,到处都是黑洞

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据最近刊登在《Nature Astronomy》杂志上的论文显示,这里存在着多个黑洞。

据论文的第一作者,巴塞罗那大学的天文学家·吉尔斯(Mark Gieles)说:“Palomar 5中包含了比从恒星的数量推测的多3倍的黑洞。据计算,星团的质量中20%以上是由黑洞构成的。”。

黑洞的质量分别是太阳的20倍左右,可以认为是在星团诞生不久的时候,拥有巨大质量的恒星发生超新星爆炸时形成的。

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吉尔斯等人模拟了Palomar 5的恒星从诞生到死亡的轨道,发现原来黑洞与恒星的比率更低。但是,随着时间的流逝,星星们被银河的潮汐力轻而易举地抽走,质量比它大的黑洞留在了星团里。

此外,黑洞中特别巨大的黑洞下沉到星团的中心,在其重力的影响下,其他更轻的恒星和黑洞被挤出星团之外,最终形成了现在的结构。

星团的死亡,恒星流的诞生

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此外,这项研究还发现了Palomar 5以外的球状星团。共同作者、英国萨里大学宇宙物理科学家埃卡尔(Denis Erkal)说:“Palomar 5那样‘蓬松’,明亮且具有长潮汐尾的球状星团在整个银河系中也是绝无仅有的,但是这次的研究表明Palomar 5并不是特别的存在。”

因为过去也有同样拥有“轻飘飘”巨大黑洞的球状星团,而且它们已经被银河的潮汐力所分散。因为我们发现它可能形成了最近发现的恒星流。

根据研究小组的模拟实验,再过10亿年,Palomar 5球状星团将消失得无影无踪,只剩下占据中心的数个黑洞。

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等待着耀眼的美丽球状星团的,是无情的终结。也许正因为如此,星星们才会趁现在逃离。

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页面更新:2024-05-14

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