Обнаружена огромная популяция черных дыр в звездном скоплении Паломар 5

Команда астрономов во главе с учеными из Барселонского университета (Испания) выяснила, что черных дыр в Паломар 5 примерно в три раза больше, чем ожидалось, – они составляют более 20% общей массы скопления. Каждая из черных дыр примерно в 20 раз «тяжелее» Солнца, и все они образовались при взрывах сверхновых в конце жизни массивных звезд, когда звездный кластер был еще очень молодым, сообщает пресс-служба вуза. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy. 

Авторы создали модели орбиты и эволюции каждой звезды от формирования скопления до окончательного разрушения. Они меняли исходные свойства кластера до тех пор, пока не было найдено хорошее совпадение с данными наблюдений за приливным потоком и кластером. Команда обнаружила, что, когда Паломар 5 только сформировался, доля черных дыр в кластере была заметна меньше, но звезд становилось меньше – и процент черных дыр постепенно возрастал. Черные дыры динамически раздували скопление в гравитационном взаимодействии со звездами, что привело к еще большему количеству «убегающих» через поток звезд и образованию приливного потока. Незадолго до полного растворения – примерно через миллиард лет – скопление будет полностью состоять из черных дыр, выявили авторы работы. 

Они также пришли в выводу, что наличие большой популяции черных дыр могло быть обычным явлением во всех скоплениях, которые сформировали потоки. Кроме того, работа помогает понять, как формировались шаровые скопления и эволюционировали массивные звёзды. 

Паломар 5 (Palomar 5) – шаровое скопление, обнаруженное в 1950 году. Оно находится в созвездии Змеи на расстоянии около 80000 световых лет от нас и является одним из примерно 150 шаровых скоплений, вращающихся вокруг Млечного Пути. Оно сформировалось более 10 миллиардов лет назад, как и большинство других шаровых скоплений, – то есть на самых ранних этапах формирования галактик. Паломар 5 примерно в 10 раз менее массивен и в пять раз протяженнее, чем типичное шаровое скопление и находится на заключительных стадиях растворения в космическом пространстве.

[Фото: EDUARDO BALBINOT-U. OF GRONINGEN/GAIA-EDR3/DECALS-DESI]