gov-civil-vilareal.ptこの星団はゆっくりとブラックホールに乗っ取られています。 10億年以内に彼らはそれを殺すでしょう。
>私たちの銀河を周回する遠くの星団 それを待っている暗い運命があります ：それはゆっくりとブラックホールに乗っ取られており、10億年後には、ついに宇宙に溶け込んでいくようになります。 全体的に ブラックホールで構成されています。
これは奇妙に聞こえるかもしれませんが、実際にはそのようなクラスターではかなり頻繁に発生する可能性があります。
問題のオブジェクトはパロマー5と呼ばれます。これは球状星団であり、通常、数十光年の大まかな球形のコレクションに、数百万とまではいかなくても数十万の星が密集しています。
しかし、パロマー5は奇妙です。一つには、それは非常にまばらで、その中には約1,500個の星しかありません。別の人にとっては、それは異常に大きく、100光年をはるかに超えるサイズです。つまり、密度が非常に低く、星は平均して数光年離れています。これは、太陽が存在する銀河系の郊外にある星の間の距離に似ていますが、典型的な球状星団には 数千人 その同じ空間の星の。
スローンデジタルスカイサーベイのデータを使用した、パロマー5（白い塊）とその恒星の流れの地図。クレジット：MaxPlanckInstitutfürAstronomieHeidelberg/ SDSS
Palomar 5は、銀河の本体のかなり外側にある、私たちから80,000光年離れた銀河ハローにあります。多くの球状星団はそれだけ遠くを周回していますが、それだけではありません。近年、天文学者は発見しました 恒星の流れ そこに：同じ軌道に沿って銀河の周りを移動する星の長くて薄いストリーマー。これらは、天の川の重力によって球状星団（または小さな矮小銀河）から星が取り除かれるときに形成されると考えられています。しかし、これらのより遠いストリームにクラスターが埋め込まれているのはこれまで見られませんでした。
パロマー5を除く*。そこには、その後ろを前後に移動する巨大な星の軌跡があり、空に20°以上伸びています（見かけのサイズは、両方の拳が腕の長さで一緒になっています）。これは、そこで何が起こっているのかを理解するための鍵のようなものになります。
球状星団パロマー5（真ん中のかすかな星の集まり）は、地球から80,000光年離れた約1,500個の星のゆるい集まりです。クレジット：NASA / GSFC / Skyview / SDSS
Palomar 5がなぜそんなに奇妙なのかを理解しようとすると、 天文学者のチームが物理学でそれを攻撃しました 。彼らはコンピューターモデルを使用して、クラスター内の星が重力的に相互作用するときに、クラスターに長期間（110〜120億年前の形成から今日そして未来まで）にわたって何が起こるかをシミュレートできるようにしました。その間に星は変化します（いわゆる 恒星進化論 ;老化して変化する星 赤色巨星 また 超新星として爆発する ）。
さまざまなモデルと仮定（クラスターが始まる星の数など）を使用して、ストリームの存在を含め、クラスターの現在の外観にかなりよく適合するカップルを取得することができました。クラスターが数十万の星で始まったとしても、時間の経過とともにさまざまな効果でそれらを失います。たとえば、巨大な星は爆発して中性子星やブラックホールを形成します。これにより、残りのオブジェクトがクラスターから完全に排出される可能性のある大きなキックが発生する場合があります。また、星が他の星やブラックホールと重力的に相互作用する場合、星団を離れることができます。
最初は、クラスターが形成された後、巨大な星が爆発してブラックホールを形成するにつれて、ブラックホールの数が増加します。そして、次の1億年かそこらでブラックホールの数 減少します 多くの人が重力相互作用からコアから放出されます（これがどれほど大きな効果であるかは、主にクラスターがどれだけ密集しているかに依存します。密度が高いほど、相互作用が多くなります）。
天の川の周りのパロマー5の軌道の図で、その恒星の流れと太陽の位置を示しています。クレジット：MaxPlanckInstitutfürAstronomieHeidelberg/ SDSS Hubble Heritageプロジェクト（STScI / NASA）
しかし、彼らが見つけたのは、長期間にわたって、コアのブラックホールは、クラスター内の星をかなり効率的に放出するのに役立つ傾向があるということです。これは、星の総数と比較したクラスター内のブラックホールの割合が時間の経過とともに増加することを意味します。クラスターを現在のように見せるためには、クラスター内に120を超えるブラックホールがあり、それぞれの平均が太陽の質量の約17倍である必要があることがわかりました。これは、クラスター全体の20％以上に相当し、通常のクラスターの予想の2倍をはるかに超えています。
そのため、クラスターはふくらんでいます。その中の星は、ブラックホールと相互作用するにつれて軌道エネルギーを獲得しています。彼らがクラスターコアの近くでスイングするたびに（ブラックホール自体が引き裂かれるのに十分な距離ではありませんが）、彼らは軌道を大きくするキックを取得します。時間の経過とともに、クラスターは膨らみ、密度が低下します。それはまた、天の川の重力がそれらを剥ぎ取り、恒星の流れを形成することを容易にします。
ブラックホール（黒い点）と星（黄色）を示す球状星団Palomar5のシミュレーション。メインパネルには、クラスターの全体像が表示されます。左上にはそのコアのクローズアップが挿入され、右上には天の川の周りの軌道のより広い視野が挿入されています。時間の経過とともに、ブラックホールと星の両方がクラスターから放出されますが、星はより効率的に出て、ブラックホールを残します。クレジット：Mark Gieles
彼らは、銀河ハローに見られる小川の多くが、彼らの人生の最終段階にあるクラスターであることを発見しました。ブラックホールによって溶解して死んだ。特にパロマー5の場合、ブラックホールの割合は、今から約10億年後、すべての通常の星が消えてブラックホールだけが残るまで成長することがわかりますが、それまでにクラスターも完全溶解の最終段階になります。
ここでの問題は、この考えを観察的に確認または反論することです。クラスターは遠く離れており、ブラックホール自体を見るのは困難です。彼らは、星団内の星の軌道速度の広がりが予想よりも50％大きくなると予測しており、これを測定することができます。また、周期が約6か月を超える連星（2つの星が互いに周回している）を見つけることも期待していません。それよりも遠くに星があるバイナリは、ブラックホールによって引き離され、星は飛んで行きます。それも潜在的に観察可能です。
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また、クラスター内の星の密度や恒星の流れの有無も観測できるため、パロマー5のようなクラスターをさらに見つけることができます。
最近、球状星団NGC 6397に多くのブラックホールがあると予測した論文がありましたが、最近（そして健全に）、球状星団はふくらんでおらず、ブラックホールがない可能性が高いと反論しました。全て 。パロマー5はふくらんでいるので違います。ハローにも同じようなものがあるかもしれません。
数十年前、球状星団はすべてほぼ同じであると考えられていました。同じ年齢、同じ種類の星、同じ種類の軌道などです。私たちは今よく知っています。それらは多様で多様であり、それぞれに物語があります。 Palomar 5は、それ自体が奇妙なものですが、他のほとんどのストーリーよりも大きく、より象徴的なストーリーを持っている可能性があります。
* いくつかの小川はその中にクラスターがありますが、それらは主銀河の内部またはその近くにあります。この場合、私たちはそれから数万光年離れたところについて話しているのです。
