A fost detectat un roi întreg de găuri negre care se deplasează prin Calea Lactee

Un roi spectaculos de stele care se revarsă pe cer ar putea avea un secret ascuns în „inima sa”: un roi de peste 100 de găuri negre cu masă stelară.

Grupul stelar în cauză se numește Palomar 5. Este un flux stelar care se întinde pe o rază de 30 000 de ani-lumină și este situat la o distanță de aproximativ 80 000 de ani-lumină. Astfel de roiuri globulare sunt adesea considerate „fosile” ale Universului timpuriu. Ele sunt foarte dense și sferice, conținând de obicei între 100 000 și 1 milion de stele foarte vechi; unele, precum NGC 6397, sunt aproape la fel de vechi ca Universul însuși.

În orice roi globular, toate stelele s-au format în același timp, din același nor de gaz. Calea Lactee are aproximativ 150 de roiuri globulare cunoscute; aceste obiecte sunt instrumente excelente pentru studierea, de exemplu, a istoriei Universului sau a conținutului de materie întunecată al galaxiilor în jurul cărora orbitează.

Există însă un alt tip de grup stelar care câștigă tot mai multă atenție – fluxurile de maree, râuri lungi de stele care se întind pe cer. Anterior, acestea au fost dificil de identificat, dar odată cu observatorul spațial Gaia, care lucrează pentru a cartografia Calea Lactee cu mare precizie în trei dimensiuni, au fost scoase la lumină mai multe dintre aceste fluxuri.

„Nu știm cum se formează aceste fluxuri, dar o idee este că acestea sunt roiuri stelare perturbate”, a explicat astrofizicianul Mark Gieles de la Universitatea din Barcelona, Spania, în 2021, când cercetătorii au anunțat pentru prima dată descoperirea.

Grupul stelar în cauză se numește Palomar 5

„Cu toate acestea, niciunul dintre fluxurile descoperite recent nu are asociat un roi stelar, prin urmare nu putem fi siguri. Deci, pentru a înțelege cum s-au format aceste fluxuri, trebuie să studiem unul cu un sistem stelar asociat cu el. Palomar 5 este singurul caz, ceea ce îl face o piatră Rosetta pentru înțelegerea formării fluxurilor și de aceea l-am studiat în detaliu.”

Palomar 5 pare unic prin faptul că are atât o distribuție foarte largă și liberă a stelelor, cât și un curent de maree lung, care se întinde pe mai mult de 20 de grade pe cer, așa că Gieles și echipa sa s-au concentrat asupra acestuia, scrie ScienceAlert.

Echipa a folosit simulări N-corp detaliate pentru a recrea orbitele și evoluțiile fiecărei stele, pentru a vedea cum ar fi putut ajunge acolo unde sunt astăzi.

Deoarece dovezi recente sugerează că ar putea exista populații de găuri negre în regiunile centrale ale roiurilor globulare și deoarece se știe că interacțiunile gravitaționale cu găurile negre fac ca stelele să se îndepărteze, cercetătorii au inclus găuri negre în unele dintre simulările lor.

Rezultatele lor au arătat că o populație de găuri negre cu masă stelară în Palomar 5 ar fi putut duce la configurația pe care o vedem astăzi. Interacțiunile orbitale ar fi scos stelele din roi și le-ar fi aruncat în curentul de maree, dar numai cu un număr semnificativ mai mare de găuri negre decât cel prevăzut.

Palomar 5 se va dizolva complet

Stelele care evadează din roi mai eficient și mai ușor decât găurile negre ar fi modificat proporția de găuri negre, crescând-o destul de mult.

„Numărul de găuri negre este de aproximativ trei ori mai mare decât cel așteptat în funcție de numărul de stele din roi și înseamnă că mai mult de 20% din masa totală a roiului este formată din găuri negre”, a declarat Gieles. „Fiecare dintre acestea are o masă de aproximativ 20 de ori mai mare decât masa Soarelui și s-au format în explozii de supernovă la sfârșitul vieții stelelor masive, când roiul era încă foarte tânăr”.

Simulările echipei au arătat că, în aproximativ un miliard de ani, roiul se va dizolva complet. Chiar înainte ca acest lucru să se întâmple, ceea ce va rămâne din el va consta în întregime din găuri negre, care vor orbita în jurul centrului galactic. Acest lucru sugerează că Palomar 5 nu este, până la urmă, unic – se va dizolva complet într-un flux stelar, la fel ca altele pe care le-am descoperit.

De asemenea, sugerează că și alte roiuri globulare vor avea, probabil, aceeași soartă, în cele din urmă. Confirmă și faptul că roiurile globulare pot fi locuri excelente pentru căutarea găurilor negre care se vor ciocni în cele din urmă, precum și a clasei evazive de găuri negre cu masă medie, între cele cu masă stelară mică și cele cu masă supermasivă mare.

Cercetarea a fost publicată în Nature Astronomy.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Un asteroid a intrat în atmosfera Pământului deasupra unei insule din Filipine

Astronomii au descoperit un roi plin cu stele gigante

Cea mai rară gaură neagră din Calea Lactee, ascunsă după 7 stele care „nu ar trebui să fie acolo”

Astronomii au detectat, în premieră, stele masive și magnetice dincolo de Calea Lactee