🔘 گایا دستهای کامل از سیاهچالهها را که در کهکشان راه شیری حرکت میکنند، شناسایی کرد.
¹★خوشهای پفآلود از ستارگان که در آسمان پخش شده است، ممکن است رازی پنهان در قلب خود داشته باشد: دستهای از بیش از ۱۰۰ سیاهچاله با جرم ستارهای.
²★خوشه ستارهای مورد بحث پالومار ۵ نامیده میشود. این یک جریان ستارهای است که در طول ۳۰ هزار سال نوری امتداد دارد و در حدود ۸۰ هزار سال نوری دورتر قرار دارد.
³★چنین خوشههای کروی اغلب "فسیلهایی" از اوایل جهان در نظر گرفته میشوند. آنها بسیار متراکم و کروی هستند و معمولاً تقریباً شامل ۱۰۰ هزار تا ۱ میلیون ستاره بسیار قدیمی هستند. برخی مانند NGC ۶۳۹۷ تقریباً به قدمت خود جهان هستند.
⁴★در هر خوشه کروی، تمام ستارگان آن همزمان و از یک ابر گازی تشکیل شدهاند. کهکشان راه شیری بیش از ۱۵۰ خوشه کروی شناخته شده دارد. این اجرام ابزارهای بسیار خوبی برای مطالعه، به عنوان مثال، تاریخ جهان یا محتوای ماده تاریک کهکشانهایی هستند که به دور آنها میچرخند.
⁵★اما نوع دیگری از گروه ستارهای وجود دارد که توجه بیشتری را به خود جلب میکند - جریانهای جزر و مدی، رودخانههای طولانی از ستارگان که در سراسر آسمان امتداد دارند.
⁶★قبلاً شناسایی اینها دشوار بود، اما با دادههای رصدخانه فضایی گایا که کهکشان راه شیری را با دقت بالا در سه بعد نقشهبرداری کرده است، جریانهای بیشتری از این دست آشکار شدهاند.
⁷★اخترفیزیکدان مارک گیلس از دانشگاه بارسلونا در اسپانیا در سال ۲۰۲۱، زمانی که محققان برای اولین بار این کشف را اعلام کردند، توضیح داد:"ما نمیدانیم این جریانها چگونه شکل میگیرند، اما یک ایده این است که آنها خوشههای ستارهای از هم گسیخته هستند."
⁸★"با این حال، هیچ یک از جریانهای اخیراً کشف شده، خوشه ستارهای مرتبط با خود ندارند، از این رو نمیتوانیم مطمئن باشیم. بنابراین، برای درک چگونگی شکلگیری این جریانها، باید جریانی را با یک سیستم ستارهای مرتبط با آن مطالعه کنیم. پالومار ۵ تنها مورد است و آن را به سنگ روزتا برای درک شکلگیری جریان تبدیل میکند و به همین دلیل آن را به تفصیل مطالعه کردیم."
⁹★به نظر میرسد پالومار ۵ از این نظر منحصر به فرد است که هم توزیع بسیار گسترده و پراکندهای از ستارگان و هم یک جریان جزر و مدی طولانی دارد که بیش از ۲۰ درجه از آسمان را پوشش میدهد، بنابراین گیلس و تیمش روی آن تمرکز کردند.
¹⁰★این تیم از شبیهسازیهای دقیق N-بدنه برای بازسازی مدارها و تکامل هر ستاره در خوشه استفاده کردند تا ببینند چگونه میتوانند به جایی که امروز هستند، برسند.
¹¹★از آنجایی که شواهد اخیر نشان میدهد که جمعیتهایی از سیاهچالهها میتوانند در مناطق مرکزی خوشههای کروی وجود داشته باشند و از آنجایی کهinteractions گرانشی با سیاهچالهها شناخته شده است که باعث دور شدن ستارگان میشوند، دانشمندان سیاهچالهها را در برخی از شبیهسازیهای خود قرار دادند.
¹²★نتایج آنها نشان داد که جمعیتی از سیاهچالههای با جرم ستارهای در پالومار ۵ میتوانسته منجر به پیکربندی شود که امروز میبینیم. interactions مداری ستارگان را از خوشه به بیرون و به جریان جزر و مدی پرتاب میکرد، اما فقط با تعداد بسیار بیشتری از سیاهچالهها نسبت به آنچه پیشبینی میشد.
¹³★فرار ستارگان از خوشه به طور مؤثرتر و راحتتر از سیاهچالهها، نسبت سیاهچالهها را تغییر داده و آن را تا حد زیادی افزایش داده است.
¹⁴★"تعداد سیاهچالهها تقریباً سه برابر بیشتر از آنچه از تعداد ستارگان در خوشه انتظار میرود است و به این معنی است که بیش از ۲۰ درصد از کل جرم خوشه از سیاهچالهها تشکیل شده است."
¹⁵★"هر کدام جرمی در حدود ۲۰ برابر جرم خورشید دارند و در انفجارهای ابرنواختری در پایان عمر ستارگان پرجرم، زمانی که خوشه هنوز بسیار جوان بود، تشکیل شدند."
¹⁶★شبیهسازیهای این تیم نشان داد که در حدود یک میلیارد سال، خوشه به طور کامل از بین خواهد رفت. درست قبل از این اتفاق، آنچه از خوشه باقی میماند، کاملاً از سیاهچالههایی تشکیل میشود که به دور مرکز کهکشان میچرخند. این نشان میدهد که پالومار ۵ در نهایت منحصر به فرد نیست - درست مانند سایر مواردی که کشف کردهایم، به طور کامل به یک جریان ستارهای تبدیل میشود.
¹⁷★همچنین نشان میدهد که سایر خوشههای کروی احتمالاً سرنوشت مشابهی خواهند داشت. و تأییدی ارائه میدهد که خوشههای کروی ممکن است مکانهای بسیار خوبی برای جستجوی سیاهچالههایی باشند که در نهایت با هم برخورد میکنند، و همچنین دسته گریزان سیاهچالههای میان وزن، بین وزنهای سبک با جرم ستارهای و سنگین وزنهای فوق سنگین.