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球狀星團(tuán)帕洛瑪5將在10億年時(shí)間內(nèi)“噴完”它的所有恒星

2021-07-07 08:55:37 來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

球狀星團(tuán)是銀河系中最早形成的一批恒星，甚至有約100億年的歷史。而據(jù)英國(guó)《自然·天文學(xué)》雜志5日發(fā)表的一項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)指出，名為帕洛瑪5的球狀星團(tuán)將在10億年時(shí)間內(nèi)“噴完”它的所有恒星，最后只剩下十幾個(gè)黑洞。這一嶄新的研究結(jié)果對(duì)于人類(lèi)重新理解星團(tuán)的演化以及銀河系其他星團(tuán)的命運(yùn)，具有重要意義。

球狀星團(tuán)因其外形類(lèi)似球形而得名。它們由成千上萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)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(tuán)里的恒星平均密度，甚至比太陽(yáng)周?chē)暮阈敲芏雀邤?shù)十倍，而它的中心附近則要大數(shù)萬(wàn)倍。此前研究認(rèn)為，同一個(gè)球狀星團(tuán)內(nèi)的恒星具有相同的演化歷程，運(yùn)動(dòng)方向和速度都大致相同，它們很可能是在同時(shí)期形成的。

此次的研究對(duì)象——球狀星團(tuán)帕洛瑪5有兩個(gè)典型特征：它既是銀暈（在銀河系外圍分布的老年恒星）中最稀疏的星團(tuán)之一，還有兩條“長(zhǎng)尾”，這兩條“長(zhǎng)尾”由它噴出的恒星組成。由于這些“長(zhǎng)尾”在天空中的跨度超過(guò)20度，因此帕洛瑪5是一個(gè)罕見(jiàn)的星團(tuán)，可以幫助人類(lèi)去理解“尾”的形成。

鑒于此，包括西班牙巴塞羅那大學(xué)天文學(xué)家馬克·吉樂(lè)斯在內(nèi)的研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)逐星模擬研究了帕洛瑪5的演化。模擬發(fā)現(xiàn)，帕洛瑪5的結(jié)構(gòu)和其突出“長(zhǎng)尾”的典型特征可能來(lái)自一組恒星質(zhì)量的黑洞，這組黑洞占到了帕洛瑪5約20%的質(zhì)量。

在研究團(tuán)隊(duì)提出的情景中，帕洛瑪5的這部分黑洞質(zhì)量超過(guò)了臨界值，導(dǎo)致恒星流失速度比黑洞更快。于是，帕洛瑪5發(fā)生暴脹，形成了“長(zhǎng)尾”。10億年后，現(xiàn)在這些黑洞的引力作用會(huì)讓帕洛瑪5的所有恒星被“噴出”，最后僅剩下黑洞。

隨著時(shí)間的流逝，致密星團(tuán)的結(jié)構(gòu)會(huì)越來(lái)越緊密，黑洞的比例下降，“可見(jiàn)尾”消失，因此研究人員認(rèn)為，帕洛瑪5這樣含有大量黑洞的延展星團(tuán)，可能是最近探測(cè)到的、沒(méi)有附屬星團(tuán)的、名為薄星流的天體的前身。

總編輯圈點(diǎn)

球狀星團(tuán)的核心，是一個(gè)由密集的古老恒星組成的“球”。球狀星團(tuán)在星系中很常見(jiàn)，但這些拖家?guī)Э诘睦虾阈莻?，究竟在星系演化中扮演何種角色，科學(xué)家們還在研究。因?yàn)樾菆F(tuán)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。它拖著兩條“長(zhǎng)尾”，因?yàn)樗w內(nèi)“孕育”著大量黑洞。在漫長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)后，黑洞會(huì)讓所有恒星流失，成為星團(tuán)真正的主宰。它的命運(yùn)也讓人思索，我們現(xiàn)在觀測(cè)到的一些還不能理解的天體，是否曾經(jīng)有過(guò)類(lèi)似的故事？

標(biāo)簽：球狀星團(tuán) 帕洛瑪5 恒星臨界值密度