銀河系內正在崩解的球狀星團,發現 100 個小黑洞群聚現場

作者 | 發布日期 2021 年 07 月 06 日 18:38 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


分布在星系內的小型黑洞可能達上億個,只是它們比超大質量黑洞還安靜,科學家想見上它們一面比超大質量黑洞還難。不過最近一個國際團隊分析位於銀河系內的帕羅馬 5 星團,卻發現裡面可能有上百個恆星黑洞群聚。

帕羅馬 5 星團(Palomar 5)是圍繞銀河系運行約 150 個球狀星團的其中一個,年齡超過百億歲,距離我們約 8 萬光年,但由於銀河系引力作用,該星團事實上正在解體,有許多恆星正沿著兩條星流(stellar streams)離開該星團,這條星流質量約 5,000 倍太陽質量,長度延伸 3 萬光年。

天文學家已陸續在銀河系光暈發現約 30 條星流,這是種沿著狹長軌道圍繞星系運動、由眾多恆星組成的鏈狀結構,天文學家對於星流如何形成還未有確切把握,主要理論認為是球狀星團或矮星系被附近大星系經潮汐作用撕裂而成。

然而最近發現的星流似乎都沒找到相關星團,讓天文學家起了疑心,為理解這些星流,西班牙巴塞隆納大學團隊決定研究帕羅馬 5 星團。星團中有多少看不見的黑洞是模擬過程一個很大的變數,不過團隊開發一種新方法,只要查看每顆恆星從星團形成到最終彈出的軌道,透過改變星團屬性來尋找與觀察結果相匹配的情況,就可以了解星團中有多少個黑洞。

模擬結果表明,帕羅馬 5 星團可能包含包含上百個黑洞,質量佔 20%,由於黑洞總質量如此之大,以至於恆星消失的速度比黑洞還快,導致星團膨脹且尾部變長。據估計,接下來 10 億年還會有恆星陸續被黑洞彈出,最終星團內只留下黑洞。

研究人員指出,所有形成星流的星團中可能普遍存在大量黑洞,這對我們理解球狀星團的形成、恆星初始質量與大質量恆星演化的機制相當重要。

新論文發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊。

(首圖為示意圖,來源:pixabay

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