Credit: (c) NASA/JPL-Caltech/DSS
Credit: (c) NASA/JPL-Caltech/DSS

Za hvězdné proudy asi mohou černé díry

Hvězdokupa Palomar 5 má mnohé unikátní vlastnosti. Nová studie ukazuje, že za ně může zřejmě populace více než 100 černých děr v jejím centru. Taková koncentrace černých děr je samozřejmě výjimečná.

Jak uvádí Mark Gieles z Barcelonské univerzity, hlavní autor článku publikovaného v Nature Astronomy, množství černých děr v této hvězdokupě je zhruba třikrát větší, než se by se dalo „průměrně“ očekávalo podle samotného počtu hvězd. Černé díry tvoří více než 20 % celkové hmotnosti hvězdokupy. Každá z nich má hmotnost přibližně 20krát větší než Slunce. Všechny tyto černé díry zřejmě vznikly při explozích supernov na konci života masivních hvězd, když byla hvězdokupa ještě velmi mladá.
Galaxie Palomar 5 je zajímavá nejen sama o sobě, ale mohla by pomoci vyřešit i záhadu slapových proudů. Slapové proudy jsou proudy hvězd, které byly vyvrženy z rozpadajících se hvězdokup nebo trpasličích galaxií. V posledních několika letech bylo v halo Mléčné dráhy objeveno téměř třicet takových tenkých toků. Dosud nevíme, jak tyto proudy vznikají.
Podle jedné z teorií by mohlo jít o důsledek narušení hvězdokup. Žádný z nedávno objevených proudů však nelze s konkrétní hvězdokupou spolehlivě propojit. Palomar 5 je jediným takovým případem.
Autoři studie simulovali dráhy a vývoj jednotlivých hvězd od vzniku hvězdokupy až po její konečný zánik. Měnili počáteční vlastnosti hvězdokupy, dokud nenalezli dobrou shodu s pozorováním Palomar 5 (proudu a hvězdokupy). Závěr praví, že Palomar 5 vznikl s nižším podílem černých děr, ale hvězdy unikaly z hvězdokupy rychleji než černé díry, takže podíl černých děr postupně rostl. Černé díry dále dynamicky nafoukly hvězdokupu v gravitačních interakcích s hvězdami, což vedlo k ještě většímu počtu unikajících hvězd a vzniku pozorovaného proudu. Těsně před úplným rozpadem Palomaru 5 – k tomu dojde odhadem za miliardu let – bude hvězdokupa tvořena výhradně černými dírami.
Je možné, že mnoho podobně nafouklých hvězdokup s převahou černých děr se již během historie Mléčné dráhy rozpadlo a zbyly po nich právě jen tenké proudy hvězd. Z toho by dále vyplývalo, že pro všechny hvězdokupy, které tvoří přílivové proudy, by mohla být společná i velká populace černých děr. A z toho by zase vyplývalo, že zde s celkem velkou pravděpodobností bude docházet k fúzím černých děr (především těch binárních), které budeme moci pozorovat pomocí gravitačních vln. Množství černých děr v hvězdokupě také lze zřejmě odhadovat podle síly proudu hvězd, které hvězdokupa vyvrhuje.
Palomar 5 je kulová hvězdokupa, kterou v roce 1950 objevil Walter Baade. Nachází se v souhvězdí Hada ve vzdálenosti asi 80 000 světelných let a je jednou ze zhruba 150 známých kulových hvězdokup, které obíhají kolem Mléčné dráhy. Stejně jako většina ostatních kulových hvězdokup je starší než 10 miliard let, což znamená, že vznikla v nejranějších fázích formování galaxií. Je přibližně 10krát méně hmotná a pětkrát protáhlejší než typická kulová hvězdokupa a nachází se v závěrečné fázi rozpadu.

A supra-massive population of stellar-mass black holes in the globular cluster Palomar 5, Nature Astronomy (2021). DOI: 10.1038/s41550-021-01392-2
Zdroj: University of Barcelona / Phys.org

Za obří explozi může magneto-rotační hypernova

Asi před 13 miliardami let došlo v Mléčné dráze k extrémní události, výbuchu řádově silnějšímu …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close