罕見球狀星團將用十億年“大卸貨”
來源:科技日報
發布時間:2021-07-07
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  球狀星團是銀河係中最早形成的一批恒星,甚至有約100億(yi) 年的曆史。而據英國《自然·天文學》雜誌5日發表的一項最新發現指出,名為(wei) 帕洛瑪5的球狀星團將在10億(yi) 年時間內(nei) “噴完”它的所有恒星,最後隻剩下十幾個(ge) 黑洞。這一嶄新的研究結果對於(yu) 人類重新理解星團的演化以及銀河係其他星團的命運,具有重要意義(yi) 。

  球狀星團因其外形類似球形而得名。它們(men) 由成千上萬(wan) 甚至數十萬(wan) 顆恒星組成,外貌呈球形,越往中心恒星越密集。目前已知球狀星團裏的恒星平均密度,甚至比太陽周圍的恒星密度高數十倍,而它的中心附近則要大數萬(wan) 倍。此前研究認為(wei) ,同一個(ge) 球狀星團內(nei) 的恒星具有相同的演化曆程,運動方向和速度都大致相同,它們(men) 很可能是在同時期形成的。

  此次的研究對象——球狀星團帕洛瑪5有兩(liang) 個(ge) 典型特征:它既是銀暈(在銀河係外圍分布的老年恒星)中最稀疏的星團之一,還有兩(liang) 條“長尾”,這兩(liang) 條“長尾”由它噴出的恒星組成。由於(yu) 這些“長尾”在天空中的跨度超過20度,因此帕洛瑪5是一個(ge) 罕見的星團,可以幫助人類去理解“尾”的形成。

  鑒於(yu) 此,包括西班牙巴塞羅那大學天文學家馬克·吉樂(le) 斯在內(nei) 的研究團隊,通過逐星模擬研究了帕洛瑪5的演化。模擬發現,帕洛瑪5的結構和其突出“長尾”的典型特征可能來自一組恒星質量的黑洞,這組黑洞占到了帕洛瑪5約20%的質量。

  在研究團隊提出的情景中,帕洛瑪5的這部分黑洞質量超過了臨(lin) 界值,導致恒星流失速度比黑洞更快。於(yu) 是,帕洛瑪5發生暴脹,形成了“長尾”。10億(yi) 年後,現在這些黑洞的引力作用會(hui) 讓帕洛瑪5的所有恒星被“噴出”,最後僅(jin) 剩下黑洞。

  隨著時間的流逝,致密星團的結構會(hui) 越來越緊密,黑洞的比例下降,“可見尾”消失,因此研究人員認為(wei) ,帕洛瑪5這樣含有大量黑洞的延展星團,可能是最近探測到的、沒有附屬星團的、名為(wei) 薄星流的天體(ti) 的前身。

  總編輯圈點

  球狀星團的核心,是一個(ge) 由密集的古老恒星組成的“球”。球狀星團在星係中很常見,但這些拖家帶口的老恒星們(men) ,究竟在星係演化中扮演何種角色,科學家們(men) 還在研究。因為(wei) 星團多,耐心尋找,總能找到一些奇形怪狀的,比如文中的帕洛瑪5。它拖著兩(liang) 條“長尾”,因為(wei) 它體(ti) 內(nei) “孕育”著大量黑洞。在漫長的時間過後,黑洞會(hui) 讓所有恒星流失,成為(wei) 星團真正的主宰。它的命運也讓人思索,我們(men) 現在觀測到的一些還不能理解的天體(ti) ,是否曾經有過類似的故事?

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