وجد علماء الفلك 100 ثقب أسود في بالومار 5

100 ثقب أسود

الالكتلة النجمية الكرويةلطالما كان Palomar 5 غريبًا. الكتلة هي واحدة من 'الأكثر رقة' المعروفة ، وهي أقل كتلة من الكرات الأخرى ولها مسافة أكبر بين نجومها. كما أن لديها تياران طويلان من النجوم يتدفقان بعيدًا عن الكتلة. والآن وجد علماء الفلك غرابة جديدة في Palomar 5: إنه يخفي أكثر من 100 ثقب أسود في مركزه. فريق من علماء الفلكأعلن1 يوليو 2021 ، أن هذه الكتلة الكروية غير العادية تحتوي على ثلاثة أضعاف عدد الثقوب السوداء كما هو متوقع. حوالي 20٪ من كتلة الكتلة تأتي من الثقوب السوداء. قال هؤلاء الفلكيون إن النجوم ستختفي يومًا ما ولن يبقى شيء سوى الثقوب السوداء.

العلماءنشرتدراستهم في 5 يوليو 2021 ، فيمراجعة الأقرانمجلةعلم الفلك الطبيعي.

Palomar 5 هو كتلة كروية ، كرة ضخمة من النجوم تدور فيhaloمن درب التبانة. اكتشفها والتر بادي في عام 1950 ، يقع Palomar 5 على 65000سنوات ضوئيةبعيدًا عنا في اتجاه كوكبة الثعبان. هذه الكتلة الكروية قديمة - عمرها أكثر من 10 مليارات سنة - لأنها تشكلت في نفس الوقت الذي تشكلت فيه المجرة. إن الكتلة الكروية في طور التبدد ، وتتدفق شرائط طويلة من النجوم بعيدًا عنها إلى الفضاء.

شريط عريض ومشرق مع أشرطة داكنة بطوله ومستطيلات أفتح على خلفية داكنة فوقه.

عرض أكبر. | يُظهر هذا المنظر الذي يغطي السماء بالكامل لمجرة درب التبانة مناطق أكثر إشراقًا من النجوم المركزة والبقع الداكنة التي تحجب الغبار. الرقعة الصغيرة المضيئة التي تطفو في الأعلى هي منطقة تتوفر فيها بيانات أعمق ، مما يسمح لنا برؤية Palomar 5 وذيوله المدية. تمتد الكتلة واللافتات على أكثر من 20درجاتمن السماء. قارن ذلك بالبدر الذي يبلغ عرضه نصف درجة فقط. الصورة عبر Mark Gieles et al./ Gaia eDR3 / DESI DECaLS /جامعة برشلونة.

كتلة نجمية كروية ثقيلة الثقوب السوداء

يحتوي Palomar 5 على عدد غير عادي من الثقوب السوداء لحشد كروي. مارك جيليس من جامعة برشلونة والمؤلف الرئيسي للورقةقالت:

عدد الثقوب السوداء أكبر بثلاث مرات تقريبًا مما هو متوقع من عدد النجوم في العنقود ، وهذا يعني أن أكثر من 20٪ من الكتلة الكلية للعنقود تتكون من ثقوب سوداء. تبلغ كتلة كل منها حوالي 20 ضعف كتلة الشمس ، وتشكلت في انفجارات سوبرنوفا في نهاية حياة النجوم الضخمة ، عندما كان العنقود لا يزال صغيرًا جدًا.



رجل قصير الشعر يرتدي قميص بولو أزرق فاتح يجلس على مكتب به جهاز كمبيوتر.

قاد الدراسة مارك جيليس من معهد علوم الكون بجامعة برشلونة. صورة عبرجامعة برشلونة.

حجر رشيد من تيارات المد والجزر

يفقد العنقود الثقيل للثقب الأسود النجوم أثناء تدفقها بعيدًا عن الكتلة إلى الفضاء ، تاركة ذيولها الطويلة مرئية في مسوحات أعماق السماء. تتكون تيارات المد والجزر ، كما يطلق عليها ، من نجوم تم طردها من خلال تعطيل مجموعات النجوم أو المجرات القزمة. Palomar 5 هو العنقود النجمي الكروي الوحيد الذي يعرض تيارات المد والجزر. ولكن في السنوات القليلة الماضية ، اكتشف علماء الفلك ما يقرب من 30 تيارات مدية رقيقة غير مرتبطة بالعناقيد في هالة درب التبانة. كما قال جيليس:

لا نعرف كيف تتشكل هذه التدفقات ، لكن إحدى الأفكار هي أنها مجموعات نجمية متقطعة. ومع ذلك ، لا يوجد في أي من التدفقات التي تم اكتشافها مؤخرًا مجموعة نجمية مرتبطة بها ، وبالتالي لا يمكننا التأكد. لذا ، لفهم كيفية تشكل هذه التيارات ، نحتاج إلى دراسة أحدها بنظام نجمي مرتبط به. Palomar 5 هي الحالة الوحيدة ، مما يجعلها حجر رشيد لفهم تكوين التيار ولهذا درسناها بالتفصيل.

قد يلعب التركيز الأعلى للثقب الأسود دورًا رئيسيًا في تكوين تيارات المد والجزر. هو أكمل:

لقد أظهرنا أن وجود عدد كبير من الثقوب السوداء قد يكون شائعًا في جميع المجموعات التي شكلت التيارات.

من كتلة كروية إلى ثقب أسود

باستخدام النمذجة الحاسوبية ، أجرى العلماء عمليات محاكاة مختلفة حتى وجدوا واحدة تتطابق مع خصائص Palomar 5. ووجدوا أن بالومار 5 من المحتمل أن تكون قد تشكلت بتركيز أقل من الثقوب السوداء. ثم هربت النجوم بسهولة أكبر من الثقوب السوداء ، بحيث زادت نسبة الثقوب السوداء للنجوم في العنقود. خلقت تفاعلات الثقب الأسود مع النجوم مقلاع الجاذبية ، والتي ساعدت في خلق مظهرها 'الرقيق' وأدت إلى هروب المزيد من النجوم وتأجيج تيار المد والجزر الخارج. قال العلماء إنه بعد مليار سنة من الآن ، قبل أن يتحلل العنقود تمامًا تمامًا ، سوف يتكون بالكامل من ثقوب سوداء.

تعطينا دراسة العلماء صورة أكثر اكتمالاً لفهم تكوين الكتلة الكروية والكتل الأولية للنجوم وتطور النجوم الضخمة ، ولها آثار مهمة علىموجات الجاذبية.

خلاصة القول: اكتشف العلماء أن الكتلة الكروية المعروفة باسم Palomar 5 بها نسبة كبيرة من الثقوب السوداء وستفقد يومًا ما جميع نجومها وتتكون بالكامل من الثقوب السوداء.

المصدر: مجموعة ضخمة من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية في الكتلة الكروية Palomar 5

عبر جامعة برشلونة