gov-civil-vilareal.ptTo zvezdno kopico počasi prevzemajo črne luknje. Čez milijardo let ga bodo ubili.
>Oddaljena kopica zvezd, ki kroži okoli naše galaksije čaka ga temna usoda : Počasi ga prevzemajo črne luknje in čez milijardo let, ko se končno raztopi v vesolju, bo popolnoma sestavljen iz črnih lukenj.
To se morda sliši čudno, v resnici pa se takšnim grozdom lahko zgodi precej pogosto.
Zadevni predmet se imenuje Palomar 5. Gre za kroglasto kopico, ki je običajno tesno zbrana na stotine tisoč, če ne celo na milijone zvezd v grobo oblikovani zbirki, ki je premera nekaj deset svetlobnih let.
Toda Palomar 5 je čuden. Najprej je zelo redek, v njem je le okoli 1500 zvezd. Za drugega je nenavadno velik, velik več kot sto svetlobnih let. To pomeni, da je zelo nizke gostote, v povprečju pa imajo zvezde narazen nekaj svetlobnih let. To je podobno razdaljam med zvezdami v galaktičnem predmestju, kjer je Sonce - vendar v tipičnem kroglastom grozdu obstajajo tisoče zvezd v istem prostoru.
Zemljevid Palomarja 5 (beli madež) in njegovih zvezdnih tokov z uporabo podatkov Sloan Digital Sky Survey. Zasluge: Max Planck Institut za astronomijo Heidelberg/SDSS
Palomar 5 je v galaktičnem halou, 80.000 svetlobnih let od nas, precej zunaj glavnega telesa galaksije. Mnogi kroglasti krožijo tako daleč, vendar niso sami. V zadnjih letih so astronomi ugotovili zvezdni tokovi tam zunaj: dolge, tanke proge zvezd, ki se gibljejo po galaksiji po isti orbiti. Menijo, da so nastale, ko zvezde z gravitacije Rimske ceste odstranijo kroglaste grozde (ali majhne pritlikave galaksije). Toda v teh bolj oddaljenih potokih ni bila nikoli vidna nobena kopica.
Razen Palomarja 5*. Ima ogromne sledi zvezd, ki vodijo in sledijo za njim, ki se raztezajo nad 20 ° na nebu (navidezna velikost obeh pesti skupaj na dosegu roke). Zaradi tega je ključ do razumevanja dogajanja tam zunaj.
Kroglasta kopica Palomar 5 (šibka zbirka zvezd na sredini) je ohlapna zbirka približno 1500 zvezd, 80.000 svetlobnih let od Zemlje. Zasluge: NASA/GSFC/Skyview/SDSS
Da bi razumeli, zakaj je Palomar 5 tako čuden, skupina astronomov ga je napadla s fiziko . Uporabili so računalniški model, ki jim omogoča, da simulirajo, kaj se bo zgodilo z gručo v daljšem časovnem obdobju (od nastanka pred 11-12 milijard leti do danes in v prihodnost), ko zvezde v njej gravitacijsko vplivajo, pa tudi kako zvezde se v tem času spreminjajo (kar se imenuje zvezdna evolucija ; zvezde, ki se starajo in spreminjajo rdeči velikani ali eksplodirajo kot supernove ).
Z različnimi modeli in predpostavkami (na primer s številom zvezd, s katerimi se kopica začne) so lahko dobili par, ki se dokaj dobro ujema s trenutnim videzom kopice, vključno z obstojem tokov. Tudi če se kopica začne z več sto tisoč zvezdami, jih sčasoma izgubi zaradi različnih učinkov. Masivne zvezde na primer eksplodirajo in tvorijo nevtronske zvezde ali črne luknje. Včasih to daje preostalemu objektu velik udarec, ki ga lahko v celoti izvrže iz grozda. Tudi zvezde lahko zapustijo kopico, če gravitacijsko vplivajo na druge zvezde in/ali črne luknje.
hotel Transilvanija 3 zdravorazumski mediji
Sprva se po nastanku grozda število črnih lukenj poveča, ko eksplodirajo masivne zvezde, da jih tvorijo. Nato se v naslednjih sto milijonih letih pojavi število črnih lukenj zmanjšuje čim več jih se iz gravitacijskih interakcij izloči iz jedra (kako velik je to učinek, je odvisno predvsem od tega, kako gosto je pakirano grozdje; bolj gosto je, več je interakcij).
Diagram orbite Palomarja 5 okoli Rimske ceste, ki prikazuje njene zvezdne tokove in položaj Sonca. Zasluge: Max Planck Institut za astronomijo Heidelberg/projekt SDSS Hubble Heritage (STScI/NASA)
Ugotovili pa so, da črne luknje v jedru v daljšem časovnem obdobju pomagajo pri učinkovitem izločanju zvezd v gruči. To pomeni, da se delež črnih lukenj v grozdu v primerjavi s številom zvezd sčasoma poveča. Da bi kopica izgledala tako kot zdaj, ugotovijo, da mora biti v gruči več kot 120 črnih lukenj s povprečno približno 17 -kratno maso Sonca. To predstavlja več kot 20% celotne mase grozda, kar je dvakrat več od pričakovanega za običajno grozdo.
Zato je grozd napihnjen; zvezde v njej med interakcijo s črnimi luknjami pridobivajo orbitalno energijo; vsakič, ko zamahnejo blizu jedra grozda (čeprav niso dovolj blizu samih črnih lukenj, da bi jih raztrgali), dobijo udarec, zaradi katerega so njihove orbite večje. Sčasoma se grozd napihne in postane manj gost. To tudi olajša gravitacijo Rimske ceste, da jih odstrani in tvori zvezdne tokove.
Simulacija kroglaste kopice Palomar 5, ki prikazuje črne luknje (črne pike) in zvezde (rumena). Glavna plošča prikazuje širok pogled na gručo. Zgornji levi vstavi bližnji plan njegovega jedra, zgornji desni pa širši pogled na njegovo orbito okoli Rimske ceste. Sčasoma se iz kopice izvržejo tako črne luknje kot zvezde, vendar zvezde učinkoviteje izstopijo, črne luknje pa ostanejo zadaj. Zasluge: Mark Gieles
Ugotovili so, da so številni tokovi, ki jih vidimo v galaktičnem halou, grozdi v zadnjih fazah svojega življenja; črne luknje raztopile do smrti. Za Palomar 5 natančneje ugotavljajo, da bo delež črne luknje naraščal, dokler čez približno milijardo let vse normalne zvezde ne bodo izginile in ostanejo le črne luknje, toda do takrat bo grozd tudi v zadnjih stopnjah popolnega raztapljanja.
določanje namenov s kristali
Tu je problem opazovalno potrditev ali ovrganje te ideje. Grozd je daleč in težko je videti same črne luknje. Predvidevajo, da bodo imele zvezde v kopici 50% večji razpon v orbitalnih hitrostih od pričakovanega, kar bi lahko izmerili. Prav tako ne pričakujejo, da bodo našli binarne zvezde (dve zvezdi, ki krožita okoli sebe) z obdobjem, daljšim od približno šestih mesecev. Vsako binarno datoteko z zvezdami, ki so bolj narazen od te, bodo črne luknje raztrgale, zvezde pa bodo odletele. Tudi to je potencialno opazno.
Opazimo lahko tudi gostoto zvezd v kopici in prisotnost ali pomanjkanje zvezdnih tokov, kar omogoča iskanje več kopic, kot je Palomar 5.
Nedavno je bil članek, ki napoveduje veliko črnih lukenj v kroglasti gruči NGC 6397, vendar so jo v zadnjem času (in trdno) ovrgli kroglasti strokovnjaki, ki pravijo, da grozd ni zabuhli in najverjetneje v njem ne bo nobenih črnih lukenj. vse. Palomar 5 je drugačen, saj je napihnjen. Morda je v halou tudi več podobnega.
Pred nekaj desetletji se je zdelo, da so kroglaste kopice skoraj enake: iste starosti, iste vrste zvezd, iste vrste orbit itd. Zdaj vemo bolje. So raznoliki in raznoliki in vsak ima svojo zgodbo. Palomar 5, tako čuden, ima morda večjo in bolj ikonično zgodbo kot večina.
* Nekateri tokovi so vidni v gručah, vendar so znotraj glavne galaksije ali blizu nje; v tem primeru govorimo o desetinah tisoč svetlobnih let zunaj njega.
