Horror w kosmosie. Setka czarnych dziur może roznieść w pył gromadę gwiazd

Astronomowie ostatnio zwrócili uwagę na jedną z nich, która zdawała się odróżniać od pozostałych. Palomar 5 skrywa więcej tajemnic niż jej koleżanki.

Na przestrzeni ostatnich kilku lat astronomowie obserwujące nasze bezpośrednie otoczenie galaktyczne zidentyfikowali ponad 30 różnych, dłuższych i krótszych, rzadszych i gęstszych strumieni gwiazd okrążających naszą galaktykę w tzw. halo galaktycznym. Takie strumienie są w większości pozostałościami po gromadach kulistych lub galaktykach karłowatych, które zostały rozerwane grawitacyjnie np. przez przelatującą obok inną galaktykę karłowatą. Oddziaływania pływowe w takim przypadku najpierw wyrywają gwiazdy z zewnętrznych warstw gromady, a jeżeli przelatujący obiekt jest wystarczająco masywny, rozrywają całą gromadę, zamieniając sferyczny zbiór gwiazd w długi strumień. Badanie ewolucji takich strumieni jest niezwykle trudne, bo większość z nich nie jest już połączona z żadną istniejącą gromadą.

Palomar 5 to bardzo rozdęta gromada gwiazd, która posiada własny strumień oddalających się od niej gwiazd. Międzynarodowy zespół naukowców odkrył właśnie, że we wnętrzu tej gromady znajduje się zaskakująco dużo czarnych dziur. Szacunki wskazują, że jest ich tam około stu. W przeciętnej gromadzie jest ich co najmniej trzy razy mniej.

Efekt? Czarne dziury stanowią nawet 20 proc. masy całej gromady. Każda dziura ma masę blisko dwadzieścia razy większą od masy Słońca. Wszystkie powstały w eksplozjach supernowych bardzo masywnych gwiazd. Zważając na krótką długość życia masywnych gwiazd, można założyć, że czarne dziury powstały na początkowym etapie istnienia gromady, długie miliardy lat temu.

Naukowcy z Uniwersytetu w Barcelonie postanowili przeanalizować proces powstawania takiej rozdętej gromady jak Palomar 5. Masywne obiekty znajdujące się w centrum gromady silniej związane są ze sobą grawitacyjnie, podczas gdy lżejsze od nich gwiazdy, szczególnie znajdujące się dalej od centrum łatwiej mogą wydostawać się z sideł grawitacji i uciekać w przestrzeń kosmiczną. Sama dynamika oddziaływań czarnych dziur sprawia, że wiele gwiazd wyrzucanych jest z centrum gromady na jej obrzeża, lub wręcz całkowicie poza gromadę, gdzie z czasem tworzą one strumienie gwiazd. W efekcie z czasem w gromadzie gwiazd było coraz mniej, a czarne dziury wciąż pozostawały na miejscu, stąd i zaskakująco wysoka ich liczba jak na taką gromadę.

Na podstawie badań Palomar 5 badacze doszli do wniosku, że wiele z odkrytych niedawno strumieni mogło właśnie powstać z gromad gwiazd zdominowanych przez czarne dziury, a niekoniecznie w grawitacyjnych oddziaływaniach z przelatującymi obok większymi obiektami. To istotna informacja dla wszystkich astronomów badających ewolucję gwiazd, czarnych dziur oraz gromad kulistych.