gov-civil-vilareal.ptΑυτό το αστρικό σμήνος καταλαμβάνεται αργά από τις μαύρες τρύπες. Σε ένα δισεκατομμύριο χρόνια θα το σκοτώσουν.
>Ένα μακρινό σμήνος αστεριών που περιστρέφονται γύρω από τον γαλαξία μας έχει μια σκοτεινή μοίρα που το περιμένει : Σιγά -σιγά καταλαμβάνεται από τις μαύρες τρύπες και σε ένα δισεκατομμύριο χρόνια, ακριβώς όπως διαλυθεί τελικά στο διάστημα, θα εξ ολοκλήρου αποτελείται από μαύρες τρύπες.
Αυτό μπορεί να ακούγεται περίεργο, αλλά στην πραγματικότητα μπορεί να συμβαίνει αρκετά συχνά σε τέτοιες ομάδες.
Το εν λόγω αντικείμενο ονομάζεται Palomar 5. Είναι ένα σφαιρικό σμήνος, που είναι συνήθως σφιχτά συγκεντρωμένες συλλογές εκατοντάδων χιλιάδων αν όχι εκατομμυρίων αστεριών σε μια συλλογή σε σχήμα χονδρικής σφαίρας με διάμετρο δεκάδων ετών φωτός.
ξένα πράγματα σεζόν 2 οδηγός γονέων
Αλλά το Palomar 5 είναι περίεργο. Πρώτον, είναι πολύ αραιό, με μόνο περίπου 1.500 αστέρια. Για έναν άλλο είναι ασυνήθιστα μεγάλο, με μέγεθος πάνω από εκατό έτη φωτός. Αυτό σημαίνει ότι είναι πολύ χαμηλή πυκνότητα, με αστέρια σε απόσταση μερικών ετών φωτός κατά μέσο όρο. Αυτό είναι παρόμοιο με τις αποστάσεις μεταξύ των άστρων εδώ στα γαλαξιακά προάστια όπου βρίσκεται ο Sunλιος - αλλά σε ένα τυπικό σφαιρικό σμήνος υπάρχουν χιλιάδες αστέρων στον ίδιο χώρο.
Χάρτης του Palomar 5 (η λευκή σταγόνα) και των αστρικών ρευμάτων του, χρησιμοποιώντας δεδομένα από την έρευνα Sloan Digital Sky Survey. Πίστωση: Max Planck Institut für Astronomie Heidelberg/SDSS
Το Palomar 5 βρίσκεται στο γαλαξιακό φωτοστέφανο, 80.000 έτη φωτός από εμάς, πολύ έξω από το κύριο σώμα του γαλαξία. Πολλές σφαίρες βρίσκονται σε τροχιά τόσο μακριά, αλλά δεν είναι μόνοι. Τα τελευταία χρόνια έχουν βρει αστρονόμοι αστρικά ρεύματα εκεί έξω: μακριές, λεπτές ροές αστεριών που κινούνται όλοι γύρω από τον γαλαξία κατά μήκος της ίδιας τροχιάς. Πιστεύεται ότι αυτά σχηματίζονται καθώς τα αστέρια απομακρύνονται από σφαιρικά σμήνη (ή μικρούς νάνους γαλαξίες) από τη βαρύτητα του Γαλαξία μας. Όμως κανένα σύμπλεγμα δεν έχει δει ποτέ ενσωματωμένο σε αυτά τα πιο μακρινά ρεύματα.
Εκτός από το Palomar 5*. Έχει τεράστια ίχνη αστεριών που οδηγούν και ακολουθούν πίσω του, που εκτείνονται πάνω από 20 ° στον ουρανό (το προφανές μέγεθος και οι δύο γροθιές σας μαζί στο μήκος των βραχιόνων). Αυτό το καθιστά βασικό για την κατανόηση του τι συμβαίνει εκεί έξω.
Το σφαιρικό σμήνος Palomar 5 (η αμυδρή συλλογή αστεριών στη μέση) είναι μια χαλαρή συλλογή περίπου 1.500 αστεριών 80.000 έτη φωτός από τη Γη. Πίστωση: NASA/GSFC/Skyview/SDSS
Dr Seuss αν έτρεχα τον ζωολογικό κήπο
Για να καταλάβουμε γιατί το Palomar 5 είναι τόσο περίεργο, μια ομάδα αστρονόμων το επιτέθηκε με τη φυσική . Χρησιμοποίησαν ένα μοντέλο υπολογιστή που τους επιτρέπει να προσομοιώσουν τι θα συμβεί σε ένα σμήνος σε μεγάλο χρονικό διάστημα (από τον σχηματισμό του πριν από 11-12 δισεκατομμύρια χρόνια έως σήμερα και στο μέλλον) καθώς τα άστρα μέσα του αλληλεπιδρούν βαρυτικά, καθώς και πώς τα αστέρια αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου (αυτό που λέγεται αστρική εξέλιξη ? τα αστέρια γερνούν και μετατρέπονται σε κόκκινοι γίγαντες ή εκρήγνυται ως σουπερνόβα ).
Χρησιμοποιώντας διάφορα μοντέλα και υποθέσεις (όπως ο αριθμός των αστεριών που ξεκινάει το σμήνος) κατάφεραν να αποκτήσουν ένα ζευγάρι που ταιριάζει αρκετά με την τρέχουσα εμφάνιση του συμπλέγματος, συμπεριλαμβανομένης της ύπαρξης των ρευμάτων. Ακόμα κι αν το σμήνος ξεκινά με εκατοντάδες χιλιάδες αστέρια, τα χάνει με την πάροδο του χρόνου σε διαφορετικά αποτελέσματα. Για παράδειγμα, τεράστια αστέρια εκρήγνυνται και σχηματίζουν αστέρια νετρονίων ή μαύρες τρύπες. Μερικές φορές αυτό δίνει στο υπόλοιπο αντικείμενο ένα τεράστιο λάκτισμα που μπορεί να το αποβάλλει εντελώς από το σύμπλεγμα. Επίσης, τα αστέρια μπορούν να φύγουν από το σμήνος εάν αλληλεπιδρούν βαρυτικά με άλλα αστέρια ή/και μαύρες τρύπες.
Στην αρχή, μετά τη δημιουργία του σμήνους, ο αριθμός των μαύρων τρυπών αυξάνεται καθώς τα τεράστια αστέρια εκρήγνυνται για να τα σχηματίσουν. Στη συνέχεια, στα επόμενα εκατό εκατομμύρια χρόνια περίπου ο αριθμός των μαύρων τρυπών μειώνεται καθώς πολλοί εκτοξεύονται από τον πυρήνα από βαρυτικές αλληλεπιδράσεις (πόσο μεγάλο είναι αυτό το αποτέλεσμα εξαρτάται κυρίως από το πόσο πυκνά είναι το σύμπλεγμα · όσο πιο πυκνό είναι, τόσο περισσότερες αλληλεπιδράσεις υπάρχουν).
Διάγραμμα της τροχιάς του Palomar 5 γύρω από τον Γαλαξία μας, που δείχνει τα αστρικά ρεύματα και τη θέση του theλιου. Πίστωση: Max Planck Institut für Astronomie Heidelberg/SDSS Hubble Heritage project (STScI/NASA)
Αυτό που βρήκαν, όμως, είναι ότι για μεγάλα χρονικά διαστήματα οι μαύρες τρύπες στον πυρήνα τείνουν να βοηθούν στην αποβολή των αστέρων στο σμήνος αρκετά αποτελεσματικά. Αυτό σημαίνει ότι το κλάσμα των μαύρων οπών στο σμήνος σε σύγκριση με τον αριθμό των αστεριών στο σύνολο αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου. Για να φαίνεται το σμήνος όπως φαίνεται τώρα, διαπιστώνουν ότι πρέπει να υπάρχουν περισσότερες από 120 μαύρες τρύπες στο σμήνος με μέσο όρο times 17 φορές τη μάζα του Sunλιου η κάθε μία. Αυτό αντιπροσωπεύει πάνω από το 20% της συνολικής μάζας του συμπλέγματος, πολύ περισσότερο από το διπλάσιο από το αναμενόμενο για ένα κανονικό σύμπλεγμα.
Παραδείγματα περιοδικών εκδηλώσεων
Αυτός είναι ο λόγος που το σύμπλεγμα είναι φουσκωμένο. Τα αστέρια σε αυτό αποκτούν τροχιακή ενέργεια καθώς αλληλεπιδρούν με τις μαύρες τρύπες. κάθε φορά που ταλαντεύονται κοντά στον πυρήνα του σμήνους (αν και όχι αρκετά κοντά στις ίδιες τις μαύρες τρύπες για να διαλυθούν) παίρνουν ένα λάκτισμα που κάνει τις τροχιές τους μεγαλύτερες. Με την πάροδο του χρόνου το σύμπλεγμα διογκώνεται και γίνεται λιγότερο πυκνό. Αυτό διευκολύνει επίσης τη βαρύτητα του Γαλαξία μας να τους απομακρύνει, σχηματίζοντας τα αστρικά ρεύματα.
Προσομοίωση του σφαιρικού σμήνους Palomar 5 που δείχνει μαύρες τρύπες (μαύρες κουκίδες) και αστέρια (κίτρινο). Ο κύριος πίνακας δείχνει μια ευρεία άποψη του συμπλέγματος. Το επάνω αριστερό ένθετο ένα κοντινό πλάνο του πυρήνα του και το επάνω δεξί ένθετο μια ευρύτερη άποψη της τροχιάς του γύρω από τον Γαλαξία μας. Με την πάροδο του χρόνου, τόσο οι μαύρες τρύπες όσο και τα αστέρια εκτοξεύονται από το σμήνος, αλλά τα αστέρια βγαίνουν πιο αποτελεσματικά, αφήνοντας τις μαύρες τρύπες πίσω. Πίστωση: Mark Gieles
Διαπιστώνουν ότι πολλά από τα ρεύματα που παρατηρούνται στο γαλαξιακό φωτοστέφανο είναι συστάδες στα τελευταία στάδια της ζωής τους. διαλύθηκε μέχρι θανάτου από μαύρες τρύπες. Για το Palomar 5 συγκεκριμένα διαπιστώνουν ότι το κλάσμα της μαύρης τρύπας θα αυξηθεί έως ότου, περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια από τώρα, όλα τα κανονικά αστέρια έχουν φύγει και έχουν απομείνει μόνο οι μαύρες τρύπες, αλλά μέχρι τότε το σμήνος θα βρίσκεται επίσης στα τελευταία στάδια της ολικής διάλυσης.
οδηγός γονέων πειρατών της Καραϊβικής
Το πρόβλημα εδώ επιβεβαιώνει ή διαψεύδει αυτήν την ιδέα. Το σμήνος είναι πολύ μακριά και το να βλέπεις τις ίδιες τις μαύρες τρύπες είναι δύσκολο. Προβλέπουν ότι τα αστέρια στο σμήνος θα έχουν 50% μεγαλύτερη διάδοση σε τροχιακές ταχύτητες από την αναμενόμενη, η οποία θα μπορούσε να μετρηθεί. Επίσης, δεν περιμένουν να βρουν δυαδικά αστέρια (δύο αστέρια που περιφέρονται μεταξύ τους) με περίοδο μεγαλύτερη από περίπου έξι μήνες. Οποιοδήποτε δυαδικό με αστέρια πιο μακριά από αυτό θα διαχωριστεί από τις μαύρες τρύπες, τα αστέρια θα σταλούν μακριά. Αυτό είναι επίσης δυνητικά παρατηρήσιμο.
Επίσης, η πυκνότητα των αστεριών στο σμήνος και η παρουσία ή η έλλειψη αστρικών ρευμάτων είναι επίσης παρατηρήσιμες, καθιστώντας δυνατή την εύρεση περισσότερων σμήνων όπως το Palomar 5.
Υπήρχε πρόσφατα ένα έγγραφο που προέβλεπε πολλές μαύρες τρύπες στο σφαιρικό σμήνος NGC 6397, αλλά διαψεύστηκε πιο πρόσφατα (και ισχυρά) από τους σφαιρικούς ειδικούς λέγοντας ότι το σμήνος δεν είναι φουσκωμένο και είναι απίθανο να έχει μαύρες τρύπες σε αυτό όλα . Το Palomar 5 είναι διαφορετικό, αφού είναι φουσκωμένο. Μπορεί να υπάρχουν περισσότερα παρόμοια εκεί έξω στο φωτοστέφανο επίσης.
Πριν από μερικές δεκαετίες τα σφαιρικά σμήνη θεωρούνταν ότι ήταν σχεδόν ίδια: Η ίδια ηλικία, το ίδιο είδος αστεριών, τα ίδια είδη τροχιών κ.ο.κ. Τώρα ξέρουμε καλύτερα. Είναι ποικίλα και ποικίλα, και το καθένα έχει μια ιστορία να πει. Το Palomar 5, όσο περίεργο κι αν είναι, μπορεί να έχει μια μεγαλύτερη και πιο εικονική ιστορία από τους περισσότερους.
* Ορισμένα ρεύματα φαίνονται με σμήνη μέσα τους, αλλά βρίσκονται μέσα στον κύριο γαλαξία ή κοντά σε αυτόν. σε αυτή την περίπτωση μιλάμε για δέκα χιλιάδες έτη φωτός έξω από αυτό.
