memo-x

Berita, komentar, dan fitur terbaru dari The Memo X

Para astronom telah menemukan sejumlah besar lubang hitam di gugus bintang “tipis” di galaksi kita

Ini adalah kesan seniman tentang konsentrasi lubang hitam. Kredit: ESA/Hubble, N. Bartmann

Palomar 5 adalah gugusan bintang yang unik. Ini pertama-tama karena ini adalah salah satu cluster “lebih halus” di halo galaksi kita, dengan jarak rata-rata antara bintang beberapa tahun cahaya, dibandingkan dengan jarak dari Matahari ke bintang terdekat. Kedua, ia memiliki aliran bintang yang terkait dengannya yang membentang lebih dari 20 derajat melintasi langit. Dalam makalah penelitian yang diterbitkan pada 5 Juli 2021, di astronomi alam, tim astronom dan astrofisikawan internasional yang dipimpin oleh University of Barcelona telah menunjukkan bahwa kedua ciri khas Palomar 5 kemungkinan merupakan hasil dari populasi lubang hitam besar dengan lebih dari 100 lubang hitam di pusat gugus.

Jumlah lubang hitam hampir tiga kali lebih banyak dari jumlah bintang di gugus, artinya lebih dari 20% dari total massa gugus terdiri dari lubang hitam. Masing-masing memiliki massa sekitar 20 kali massa Matahari, dan terbentuk dalam ledakan supernova di akhir kehidupan bintang masif, ketika massanya masih sangat kecil, kata Profesor Mark Gillis, dari Institut Kosmologi Universitas Barcelona ( ICCUB) dan penulis utama makalah ini.

Data Sky View Gaia eDR3

Di atas adalah pemandangan seluruh langit dalam koordinat galaksi. Jumlah bintang lebih banyak di daerah paling terang. Sebagian besar gambar, di mana bidang Bima Sakti terlihat (b = 0°), dihasilkan menggunakan data Gaia eDR3. Patch kecil di tengah atas menunjukkan wilayah di mana data DESI Degenerative Imaging Survey (DECaLS) yang lebih dalam tersedia, memungkinkan Palomar 5 dan ekor pasang surutnya terlihat. Kredit: M. Gieles dkk./Gaia eDR3/DESI DECaLS

Arus pasang surut adalah aliran bintang yang dikeluarkan dari gugus bintang atau galaksi kerdil. Dalam beberapa tahun terakhir, hampir tiga puluh aliran tipis telah terdeteksi di lingkaran Bima Sakti. “Kami tidak tahu bagaimana aliran ini terbentuk, tetapi satu ide adalah bahwa mereka adalah gugus bintang yang pecah. Namun, tidak ada aliran yang baru ditemukan memiliki gugus bintang yang terkait dengannya, jadi kami tidak dapat memastikannya. Jadi, untuk memahaminya. bagaimana aliran ini terbentuk, kita perlu mempelajari satu dengan sistem bintang yang terkait dengannya. Palomar 5 adalah satu-satunya kasus, yang menjadikannya batu Rosetta untuk memahami pembentukan aliran dan itulah sebabnya kami mempelajarinya secara detail, ”jelas Gieles.

READ  Strain tanaman karnivora baru (Triantha) dengan perangkap bunga lengket yang unik

Penulis mensimulasikan orbit dan evolusi setiap bintang dari pembentukan gugus hingga peluruhan terakhirnya. Mereka memvariasikan karakteristik awal kelompok sampai ditemukan kecocokan yang baik dengan pengamatan saat ini dan kelompok. Tim menemukan bahwa Palomar 5 terbentuk dengan lubang hitam rendah, tetapi bintang-bintang lolos lebih efisien daripada lubang hitam, sehingga fraksi lubang hitam secara bertahap meningkat. Lubang hitam meniup massa secara dinamis dalam interaksi katapel gravitasi dengan bintang, menghasilkan lebih banyak bintang yang melarikan diri dan pembentukan aliran. Sebelum mencair sepenuhnya – kira-kira satu miliar tahun dari sekarang – gugusan itu seluruhnya akan terdiri dari lubang hitam.

Mark Gillis

Peneliti ICCUB Mark Gillis. Kredit: ICCUB

Gieles mencatat bahwa dalam makalah ini “kami menunjukkan bahwa keberadaan sejumlah besar lubang hitam mungkin umum untuk semua kelompok yang membentuk arus.” Ini penting untuk pemahaman kita tentang pembentukan gugus bola, massa awal bintang, dan evolusi bintang masif. Pekerjaan ini juga memiliki implikasi penting untuk gelombang gravitasi.

Simulasi menunjukkan pembentukan arus pasang surut untuk Palomar Grup 5 dan sebaran lubang hitam. Bintang ditampilkan dalam warna kuning dan lubang hitam dalam warna hitam.

Palomar 5 adalah gugus bola yang ditemukan oleh Walter Bade pada tahun 1950. Ia terletak di konstelasi Serpens pada jarak sekitar 65.000 tahun cahaya, dan merupakan salah satu dari sekitar 150 gugus bola yang mengorbit Bima Sakti. Usianya lebih dari 10 miliar tahun, seperti kebanyakan gugus bola lainnya, yang berarti terbentuk pada tahap awal pembentukan galaksi. Massanya sekitar 10 kali lebih kecil dan 5 kali lebih panjang dari massa bola biasa dan pada tahap akhir pembubaran.

Referensi: “Kluster besar lubang hitam bermassa bintang di globular Palomar 5” oleh Mark Gillis, Dennis Ercal, Fabio Antonini, Eduardo Balbinot dan Jorge Benarubia, 5 Juli 2021, astronomi alam.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01392-2

READ  Studi ini menemukan bahwa varian delta dapat melipatgandakan risiko orang yang tidak divaksinasi memasuki rumah sakit