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球狀星團帕洛瑪5將在10億年時間內“噴完”它的所有恒星

2021-07-07 08:55:37 來源：科技日報

球狀星團是銀河系中最早形成的一批恒星，甚至有約100億年的歷史。而據英國《自然·天文學》雜志5日發表的一項最新發現指出，名為帕洛瑪5的球狀星團將在10億年時間內“噴完”它的所有恒星，最后只剩下十幾個黑洞。這一嶄新的研究結果對于人類重新理解星團的演化以及銀河系其他星團的命運，具有重要意義。

球狀星團因其外形類似球形而得名。它們由成千上萬甚至數十萬顆恒星組成，外貌呈球形，越往中心恒星越密集。目前已知球狀星團里的恒星平均密度，甚至比太陽周圍的恒星密度高數十倍，而它的中心附近則要大數萬倍。此前研究認為，同一個球狀星團內的恒星具有相同的演化歷程，運動方向和速度都大致相同，它們很可能是在同時期形成的。

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

鑒于此，包括西班牙巴塞羅那大學天文學家馬克·吉樂斯在內的研究團隊，通過逐星模擬研究了帕洛瑪5的演化。模擬發現，帕洛瑪5的結構和其突出“長尾”的典型特征可能來自一組恒星質量的黑洞，這組黑洞占到了帕洛瑪5約20%的質量。

在研究團隊提出的情景中，帕洛瑪5的這部分黑洞質量超過了臨界值，導致恒星流失速度比黑洞更快。于是，帕洛瑪5發生暴脹，形成了“長尾”。10億年后，現在這些黑洞的引力作用會讓帕洛瑪5的所有恒星被“噴出”，最后僅剩下黑洞。

隨著時間的流逝，致密星團的結構會越來越緊密，黑洞的比例下降，“可見尾”消失，因此研究人員認為，帕洛瑪5這樣含有大量黑洞的延展星團，可能是最近探測到的、沒有附屬星團的、名為薄星流的天體的前身。

總編輯圈點

球狀星團的核心，是一個由密集的古老恒星組成的“球”。球狀星團在星系中很常見，但這些拖家帶口的老恒星們，究竟在星系演化中扮演何種角色，科學家們還在研究。因為星團多，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“長尾”，因為它體內“孕育”著大量黑洞。在漫長的時間過后，黑洞會讓所有恒星流失，成為星團真正的主宰。它的命運也讓人思索，我們現在觀測到的一些還不能理解的天體，是否曾經有過類似的故事？

標簽：球狀星團帕洛瑪5 恒星臨界值密度