crne rupe
© ESA / Hubble, N. Bartmann
Umjetnički dojam o crnim rupama u jatu
Prozračna skupina zvijezda neobične forme možda skriva jednu posebnu tajnu - više od 100 crnih rupa zvjezdane mase.

Ako se ovo otkriće potvrdi, dobit ćemo objašnjenje zašto ovo jato zvijezda izgleda tako kako izgleda; sa zvijezdama koje su međusobno razmaknute nekoliko svjetlosnih godina i koje sačinjavaju zvjezdani potok što se proteže kroz nevjerojatnih 30.000 svjetlosnih godina.

Globularni (kuglasti) skup Palomar 5 udaljen je od nas između 65.000 i 80.000 svjetlosnih godina, a oduvijek se smatrao pomalo čudnim. Naime, radi se o jednom od najprozračnijih kuglastih skupova; manje je masivan od ostalih jata i ima veću udaljenost između svojih zvijezda. Također ima dva dugačka repa puna zvijezda koje "bježe" iz središta, piše EarthSky.

Na snimci astronomskog projekta Sloan Digital Sky Survey (SDSS) vidimo bijelo središte Palomara 5 te dvije struje zvijezda s obje strane centra koje su prikazane u narančastoj boji.

slika
© SDSS
Karta u boji raspodjele zvijezda koje izlaze iz zvjezdanog jata Palomar 5 (bijela mrlja); dva duga plimna repa (narančasta) sadrže 1,3 puta veću masu nakupine i ocrtavaju njezinu putanju oko Galaksije Mliječnog puta
Neki kuglasti skupovi su stari kao i sam svemir

Kuglasti skupovi se često smatraju "fosilima" ranog svemira. Obično se radi o gustim formacijama sfernog oblika (slika dolje) koje sadrže otprilike 100.000 do 1 milijun vrlo starih zvijezda. Neki skupovi, poput NGC-ja 6397, stari su gotovo koliko i sam svemir. Palomar 5 je također iznimno drevan skup, nastao je prije više od 10 milijardi godina, u isto vrijeme kad i naša galaksija.

Zvijezde u globularnom skupu rađaju se u isto vrijeme, iz istog oblaka plina. U našoj galaksiji, Mliječnoj stazi, nalazi se oko 150 poznatih kuglastih skupova.

Astronomi su sada otkrili nešto neobično u Palomaru 5 - više od 100 crnih rupa koje se skrivaju u središtu skupa. Ustanovili su da ovaj kuglasti skup ima otprilike tri puta više crnih rupa nego što se očekuje i da nekih 20% njegove mase zapravo dolazi iz nakupine crnih rupa. Stručnjaci navode da će jednoga dana sve ove zvijezde u Palomaru 5 nestati i da će ostati samo crne rupe.


Objašnjenje za neobičan izgled Palomara 5

Budući da su nedavna istraživanja pokazala da bi se u globularnim skupovima mogle nalaziti crne rupe i da je poznato da gravitacijske interakcije s crnim rupama iz skupova znaju izbaciti zvijezde, znanstvenici su u neke od svojih simulacija uključili i crne rupe, navodi Science Alert.

Njihovi su rezultati pokazali da bi velika nakupina crnih rupa zvjezdane mase mogla rezultirati kuglastim skupom koji ima neobičan izgled poput Palomara 5. Naime, Palomar 5 je jedini kuglasti skup koji ima plimne tokove. Ti tokovi nastaju nakon što iz njegovog središta odlaze zvijezde koje onda tvore dugačak zvjezdani rep.

Orbitalne interakcije u slučaju nakupine crnih rupa bi u tom slučaju mogle biti odgovorne za izbacivanje zvijezda i za stvaranje dugačkog plimnog toka, ali bi za to bilo potrebno mnogo više crnih rupa nego što predviđaju teorije.

"Broj crnih rupa otprilike je tri puta veći od očekivanog, a to znači da crne rupe čine više od 20 posto ukupne mase skupa", rekao je astrofizičar Mark Gieles sa Sveučilišta Barcelona u Španjolskoj.

"Svaka od njih ima masu koja je otprilike 20 puta veća od mase Sunca", dodao je.

Kuglasti skup koji se sastoji samo od crnih rupa

Simulacije su pokazale da će za nekih milijardu godina skup u potpunosti nestati. Nešto prije toga će se sastojati samo od crnih rupa koje će kružiti oko našeg galaktičkog središta.

Prema istraživanju, slična sudbina vjerojatno čeka i druge kuglaste skupove.

"Bila je velika nepoznanica koliko crnih rupa ima u skupovima, što je teško ustanoviti promatranjem jer se crne rupe ne mogu vidjeti. Pomoću naše metode analize broja zvijezda koje bivaju izbačene iz kuglastog skupa uspjeli smo saznati koliko u njemu ima crnih rupa", rekao je astrofizičar Fabio Antonini sa Sveučilišta Cardiff u Velikoj Britaniji.

Istraživanje naziva A supra-massive population of stellar-mass black holes in the globular cluster Palomar 5 objavljeno je u časopisu Nature Astronomy.