Un cúmulo lleno de agujeros SD puede escupir estrellas

Cuando mapeamos cuidadosamente las estrellas de la Vía Láctea de Ky, seremos capaces de identificar características que nos cuentan su historia. Estos incluyen detalles locales, como estrellas que han pasado por un área donde les gustaría algo. poder descubrir la tierraE involucra estructuras mucho más grandes, como huellas de estrellas dejadas por galaxias más pequeñas que se han fusionado con la nuestra.

Pero una característica que encontramos es un poco confusa. Las huellas de estrellas son demasiado pequeñas և para chocar con la galaxia. Hay decenas de ellos para los que no hemos encontrado una fuente. Su tamaño sugiere que han llegado a racimo esférico, pero no existe un mecanismo obvio para que estos cúmulos expulsen estrellas a una velocidad suficiente para generar este tipo de flujo.

Ahora, un grupo de investigadores ha propuesto un mecanismo no tan obvio. Con el tiempo, los cúmulos pueden ser dominados por agujeros negros que arrojan todas las estrellas negras.

Agrupación:

Los cúmulos esféricos son cúmulos densos de estrellas que orbitan a Mil alrededor de su Vía Láctea. Interactúan con su gravedad mutua. Las interacciones complejas inevitablemente expulsarán algunas de las estrellas, pero no a velocidades significativas, lo que hará que los cúmulos sean extremadamente duraderos.

Los investigadores comenzaron su trabajo observando un cúmulo esférico inusual llamado Palomar 5. Tiene largas colas de estrellas faltantes y su masa total es relativamente pequeña, lo que la hace dispersa en comparación con otros cúmulos que hemos estudiado. La menor densidad hace que sea más fácil para Palomar 5 perder estrellas, pero también podría deberse a la pérdida de estrellas pasadas, creando un pequeño problema de huevo de gallina. Entonces, los investigadores decidieron simular la evolución del cúmulo de esferas e intentar encontrar un modelo que pudiera producir algo similar a Palomar 5.

Los investigadores han creado un modelo que toma un grupo de estrellas ավորում modelando sus interacciones gravitacionales entre sí և ky en su Vía Láctea mientras orbita el centro galáctico. Gracias a la ayuda del clúster de GPU և el software adecuado, han podido ejecutar estas simulaciones durante miles de millones de años. Al cambiar la configuración, podrían descubrir qué factores están asociados con los grupos, que en última instancia se parecen a Palomar 5.

Resultó que el componente secreto son los agujeros negros. Cuando, después de formarse, los agujeros quedaron en el racimo. Es decir, el superhombre no se movió lo suficiente como para enviarlos a otra parte de la galaxia, gradualmente eliminaron casi el 90% de la masa del cúmulo. Esto reduce la densidad del cúmulo en casi tres órdenes de magnitud, en parte a través de emisiones estelares, en parte al calentar gases negros a través de otros agujeros negros.

En el modelo que mejor se adaptaba al Palomar 5, el cúmulo seguía siendo casi una cuarta parte de su contenido: agujeros negros, de los cuales un total de 124. Estos agujeros negros también eran significativamente más masivos que en el momento de la formación (masa promedio alrededor de 17 veces la masa de Ar), lo que sugiere que estaban muy alimentados o fusionados.

El futuro es negro

Los investigadores también estudiaron los flujos de modelos que no formaban un cúmulo como Palomar 5 para comprender cómo los agujeros negros podrían afectar la evolución de los cúmulos esféricos. El factor principal que determina si un cúmulo tiene un rico futuro de agujeros negros es su densidad inicial. Si el cúmulo de estrellas es lo suficientemente denso, las interacciones gravitacionales tienden a sacar agujeros negros antes de que puedan hacerse cargo.

Si el cúmulo sigue este camino, sacará más de la mitad de sus estrellas en tres mil millones de años, este es un indicador suficiente para crear los rastros de las estrellas que iniciaron este estudio.

En los cúmulos de menor densidad, los agujeros negros terminan cerca del centro y, en su lugar, las estrellas son expulsadas. Los investigadores dicen que bajo ciertas condiciones, el cúmulo puede crecer hasta el punto en que es esencialmente un agujero negro al 100 por ciento, con casi todas las estrellas expulsadas.

La gran debilidad del modelo es que no incluye interacciones entre estrellas, agujeros negros «gases que se encuentran en el cúmulo». El último de estos factores, el gas, puede mediar el contacto, lo que puede ralentizar los cuerpos և impidiendo su liberación, pero está fuera del modelo.

En el lado positivo, se puede comparar con la realidad. El hecho de que las colas se produzcan principalmente en las etapas finales de algunos cúmulos sugiere que la Vía Láctea es la única parte de su cúmulo que debería tenerlas, unas cuatro. Y al rastrear el movimiento de las estrellas en un cúmulo, debería ser posible detectar la atracción gravitacional de los agujeros negros, lo que nos permitirá estimar su número. Por lo tanto, es posible que esta idea se pruebe antes de que tengamos una GPU lo suficientemente potente como para ejecutar simulaciones similares con gas.

Astronomía natural, 2021. DOI: 10.1038 / s41550-021-01392-2: (Acerca de los DOI:)