천문학자들은 성단 팔로마 5(Palomar XNUMX)에서 초대형 블랙홀 집단을 발견했습니다.

팔로마 5호(Palomar 5)는 독특한 성단입니다. 오늘 네이처 천문학(Nature Astronomy)에 발표된 논문에서 바르셀로나 대학이 이끄는 국제 천체물리학자 팀은 팔로마 100의 특징이 성단 중심에 XNUMX개 이상의 블랙홀이 밀집해 있기 때문에 나타나는 특징일 가능성이 높다고 밝혔습니다.

“블랙홀의 수는 성단의 별 수에서 예상되는 것보다 약 20배 많으며, 이는 성단 전체 질량의 20% 이상이 블랙홀로 구성되어 있음을 의미합니다. 그들은 각각 태양 질량의 약 XNUMX배에 달하는 질량을 갖고 있으며, 성단이 아직 아주 어릴 때, 거대한 별들의 수명이 다할 때 초신성 폭발로 형성되었습니다.”라고 코스모스 연구소의 마크 길레스 교수는 말합니다. 바르셀로나 대학(ICCUB)의 과학 및 논문의 주요 저자입니다.

조수 흐름은 성단이나 왜소은하를 방해하면서 방출된 별의 흐름입니다. 지난 몇 년 동안 은하수 헤일로에서 거의 5개에 가까운 얇은 흐름이 발견되었습니다. “우리는 이러한 흐름이 어떻게 형성되는지 알지 못하지만 한 가지 생각은 그것이 붕괴된 성단이라는 것입니다. 그러나 최근 발견된 하천 중 어느 하천에도 성단이 연관되어 있지 않으므로 확신할 수 없습니다. 따라서 이러한 흐름이 어떻게 형성되었는지 이해하려면 이와 관련된 항성계를 연구해야 합니다. Palomar XNUMX는 하천 형성을 이해하기 위한 로제타석이 되는 유일한 사례이기 때문에 우리는 이를 자세히 연구했습니다.”라고 Gieles는 설명합니다.

저자는 성단 형성부터 최종 해체까지 각 별의 궤도와 진화를 시뮬레이션합니다. 그들은 하천 관측치와 클러스터가 잘 일치할 때까지 클러스터의 초기 속성을 다양하게 변경했습니다. 연구팀은 팔로마 5호가 블랙홀 비율이 더 낮은 것으로 형성됐지만, 별들이 블랙홀보다 더 효율적으로 탈출해 블랙홀 비율이 점차 증가했다는 사실을 발견했다. 블랙홀은 별과의 중력 새총 상호 작용에서 성단을 동적으로 부풀려 더 많은 별이 탈출하고 흐름이 형성되었습니다. 지금으로부터 약 5억 년 후에 완전히 용해되기 직전에 성단은 완전히 블랙홀로 구성될 것입니다. “이 연구는 푹신한 Palomar XNUMX 성단이 은하계의 모든 성단 중에서 가장 밝고 긴 꼬리를 가지고 있음에도 불구하고 그것이 독특하지 않다는 것을 이해하는 데 도움이 되었습니다. 대신, 우리는 비슷하게 부풀어 오른 블랙홀이 지배하는 많은 성단이 이미 은하수 조수에서 붕괴되어 최근에 발견된 얇은 별의 흐름을 형성했다고 믿습니다.”라고 서리 대학의 공동 저자인 데니스 에르칼(Denis Erkal) 박사는 말합니다.

Gieles는 "우리는 하천을 형성하는 모든 클러스터에서 대규모 블랙홀 인구의 존재가 공통적일 수 있음을 보여주었습니다."라고 말합니다. 이는 구상성단 형성, 별의 초기 질량, 무거운 별의 진화를 이해하는 데 중요합니다. 이 연구는 중력파에 대해서도 중요한 의미를 갖습니다. “쌍성 블랙홀 합병의 상당 부분이 성단에서 형성되는 것으로 믿어집니다. 이 시나리오에서 가장 큰 미지수는 클러스터에 얼마나 많은 블랙홀이 있는지인데, 이는 블랙홀을 볼 수 없기 때문에 관측적으로 제한하기 어렵습니다. 우리의 방법은 그들이 방출하는 별을 관찰함으로써 성단에 얼마나 많은 BH가 있는지 알 수 있는 방법을 제공합니다.'”라고 논문의 공동 저자이자 카디프 대학의 Fabio Antonini 박사는 말합니다.

팔로마 5호(Palomar 1950)는 월터 바데(Walter Baade)가 80,000년에 발견한 구상성단이다. 이 성단은 약 150광년 거리에 있는 뱀자리에 있으며, 은하수 주위를 공전하는 대략 10개의 구상 성단 중 하나입니다. 이 성단은 대부분의 다른 구상성단과 마찬가지로 10억년보다 오래되었으며, 이는 은하 형성의 초기 단계에서 형성되었음을 의미합니다. 일반적인 구상성단보다 질량은 약 XNUMX배, 질량은 XNUMX배 이상 확장되어 있으며 용해의 마지막 단계에 있습니다.