Spiegazione delle incredibili code delle stelle – NRC

Palomar 5, uno strano ammasso globulare nelle immediate vicinanze (“alone”) della Via Lattea, è costituito da molti più buchi neri di quanto si pensasse in precedenza. Questo spiega perché ci sono due splendide code di stelle appese all’ammasso, una caratteristica sorprendente per la quale Palomar 5 è noto. conclusione La scorsa settimana gli astronomi si sono trasferiti astronomia naturale Sulla base della simulazione al computer. È importante sottolineare che il team, guidato dall’astronomo olandese Mark Gillis dell’Università di Barcellona, ​​​​porta la risposta un passo più vicino a come appare il minuscolo alone della Via Lattea.

La Via Lattea, la galassia a forma di uovo di centinaia di miliardi di stelle, compreso il Sole, è circondata da un alone. Si tratta di una vasta regione semisferica con un diametro di circa centomila anni luce, lo stesso diametro della stessa Via Lattea. L’alone contiene anche stelle, ma la densità della materia è molto più bassa che nella Via Lattea.

Le stelle nell’alone orbitano attorno alla Via Lattea e alcune sono raggruppate in ammassi: ammassi globulari. Questi gruppi di stelle sono legati insieme dalla gravità. In totale ci sono circa centocinquanta ammassi globulari nella corona.

Tra un miliardo di anni l’assemblaggio sarà composto solo da buchi neri black

Palomar 5 è la fuga tra quelle costellazioni globulari. Primo, perché è un po’ “mistico”: è circa dieci volte meno massiccio e cinque volte più grande di una tipica massa sferica. Secondo, perché gli astronomi vedono emergere da esso stringhe di stelle. Quest’ultimo di per sé non è strano. Altri ammassi stellari si trovano nell’alone con code di stelle in fuga. A causa della mutua interazione delle stelle nell’ammasso e della gravità della Via Lattea, la stella esplode occasionalmente. Quelle stelle scappano dall’ammasso una ad una in una lunga fila, facendolo sembrare una coda. Ma le code di Palomar 5 sono le due stringhe più luminose associate all’ammasso stellare nella corona. È anche notevolmente grande: si estende per migliaia di anni luce. Questa è stata a lungo una domanda tra gli astronomi come Palomar 5 sia così diverso dalle altre costellazioni di stelle nella corona.

Per rispondere a questa domanda, il team ha progettato la traiettoria di vita dell’ammasso dalla sua nascita alla sua fine. Hanno cambiato i valori iniziali del modello in modo che siano rimasti con un ammasso stellare che corrisponde all’attuale Palomar 5.

L’assemblaggio è iniziato con una piccola frazione di stelle e buchi neri (i resti di stelle massicce e decedute) come ci si aspetterebbe in un assemblaggio così globulare. Ma la bassa densità e l’ambiente del piccolo compagno di Palomar 5 hanno reso più facile la fuga delle stelle dall’ammasso rispetto ai buchi neri. Questo è stato seguito da modelli di simulazione. Di conseguenza, la proporzione di buchi neri è aumentata gradualmente. I buchi neri sono ora responsabili di circa il 20% della massa di Palomar 5, tre volte quanto previsto in precedenza dagli astronomi. La massa di questi buchi neri è circa venti volte la massa del Sole. In confronto, Sagittarius A*, il buco nero al centro della Via Lattea, è circa quattro milioni di volte più grande del Sole. Tra circa un miliardo di anni, l’ammasso sarà composto solo da buchi neri.

Reazioni accelerate della fionda

Palomar 5 sta diventando sempre più piccolo a causa delle stelle in fuga, dei buchi neri e delle stelle rimanenti che si avvicinano l’una all’altra. Muoversi l’uno verso l’altro amplifica le interazioni della fionda tra gli oggetti: sempre più stelle scappano e la coda diventa più lunga e luminosa.

“Gli astronomi sapevano già che Palomar 5 è uno spettacolo speciale, ma ora sappiamo finalmente perché”, afferma Eduardo Balbinot, ricercatore post-dottorato presso l’Università di Groningen e coautore dello studio. Ha studiato Palomar 5 per 12 anni.

A proposito, gli astronomi non hanno solo guardato Palomar 5 per capire meglio il gigante stesso. Secondo i ricercatori, rivela l’origine dei filamenti stellari vaganti nella corona che gli astronomi hanno trovato negli ultimi anni. Questi filamenti non sono collegati all’ammasso stellare, ma circondano l’aura come sciami di api. A causa della larghezza ridotta dei ciuffi, gli astronomi sospettavano già che i ciuffi venissero espulsi dagli ammassi globulari nell’alone più piccolo. Ma gli ammassi stellari da cui discendono le stringhe sono scomparsi da tempo, lasciando un mistero su come fossero quegli ammassi stellari in quel momento. Palomar 5 è l’unico ammasso stellare nella corona che ora forma code abbastanza chiare per lo studio.

“Un risultato davvero eccezionale”, afferma Christian Brinkrink. È un astronomo della Radboud University Nijmegen e non è stato coinvolto nello studio. È particolarmente colpito dal fatto che il team abbia mappato le dinamiche di un gruppo relativamente piccolo di stelle lontane dalla Via Lattea. “In passato, gli astronomi pensavano che la corona fosse noiosa e silenziosa perché la materia è relativamente piccola. Ma non è tutto. Quando si ingrandisce, succedono molte cose”.

“L’alone della Via Lattea è costituito da molte piccole galassie”, afferma Balbenot. “E gli ammassi globulari sono probabilmente i resti di quelle piccole galassie. Le ultime briciole di pane, i ciuffi di stelle, fanno lo stesso cerchio degli ammassi globulari da cui provengono. Lo zoom sui ciuffi nell’alone contribuisce a comprendere il quadro più ampio : la formazione dell’alone della Via Lattea.”