Galaktický disk Mliečnej dráhy je obalený sféroidným halom guľových hviezdokôp a starých hviezd. Práve v jednej z guľových hviezdokôp sa vedcom nedávno podarilo objaviť niečo naozaj unikátne.

Guľová hviezdokopa Palomar 5 v sebe ukrýva až nezvyčajne veľké množstvo čiernych dier. Na tému upozornili vedecké portály ScienceAlert a TechExplorist.

Guľové zoskupenie hviezd obiehajúce Mliečnu dráhu

Mliečna dráha má približne 150 guľových hviezdokôp, ktoré ju obiehajú ako satelit. Tieto husté sférické zoskupenia až 1 milióna veľmi starých hviezd sú často považované za „fosílie“ ranného vesmíru.

Caltech/R. Hurt (IPAC)

Guľové hviezdokopy tiež často slúžia na štúdium histórie vesmíru, prípadne na štúdium temnej hmoty. Niektoré z týchto guľových hviezdokôp sú však zaujímavejšie ako iné. Jednou hviezdokopou, ktorá výrazne vyčnieva z radu, je aj hviezdokopa Palomar 5 nachádzajúca sa vo vzdialenosti 65 000 svetelných rokov.

Táto asi 11,5 miliárd rokov stará guľová hviezdokopa ležiaca v súhvezdí Hada je jedinečná hneď z viacerých dôvodov. Zatiaľ čo hmotnosť typických guľových hviezdokôp dosahuje hmotnosť 200 000-násobku Slnka a ich priemer sa pohybuje na hranici 20 svetelných rokov, Palomar 5 sa rozprestiera na vzdialenosť 130 svetelných rokov, pričom jej hmotnosť dosahuje iba 10 000-násobok hmotnosti Slnka.

Palomar 5 je až netradične „ľahká“ a hviezdne len veľmi riedko osídlená hviezdokopa, uviedol pre portál Space Mark Gieles, astrofyzik a hlavný autor novej štúdie.

Guľová hviezdokopa Palomar 5 je okrem toho známa aj tým, že z nej vychádzajú dva „chvosty“, alebo „prúdy“ hviezd, ktoré sa tiahnu na vzdialenosť až takmer 30 000 svetelných rokov. Nie je teda zrejme žiadnym prekvapením, že Palomar 5 patrí medzi hŕstku vyvolených hviezdokôp s tak dlhým prúdom hviezd.

Za hviezdny prúd možno považovať zhluk hviezd, ktoré boli kedysi súčasťou guľovej hviezdokopy, no vplyvom periodických zmien rozloženia hmoty a príťažlivých síl iných astronomických telies z nej boli vytrhnuté

Nezvyčajne veľké množsto čiernych dier

Práve na to, ako tento nezvyčajne veľký prúd hviezd mohol vzniknúť, sa zamerala skupina vedcov pod vedením Marka Gielesa v novej štúdii publikovanej v žurnále Nature Astronomy.

V štúdii sa vedci rozhodli simulovať obežné dráhy a vývoj každej jednej hviezdy žijúcej v Palomar 5 až do bodu ich rozpadu. V simuláciách neustále menili rôzne premenné a vlastnosti, až kým sa výsledná simulácia nezhodovala so skutočnými pozorovaniami tejto hviezdokopy a jej hviezdneho prúdu.

Guľová hviezdokopa NGC 6397. NASA, ESA, T. Brown, S. Casertano, and J. Anderson (STScI)

Ukázalo sa, že za výslednú štruktúru Palomar 5 je pravdepodobne zodpovedná veľká populácia čiernych dier, ktoré spolu tvoria až 20 % z jej celkovej hmotnosti. Simulácie totiž naznačili, že predmetná hviezdokopa môže byť v súčasnosti domovom až pred 124 čiernych dier, z ktorých každá dosahuje v priemere 20-násobok hmotnosti Slnka. Čierne diery tu vznikli z výbuchov supernov na konci života hmotných hviezd v skorom obodbí tejto hviezdokopy.

„Počet čiernych dier je zhruba trikrát väčší, ako by sme na základe počtu hviezd v hviezdokope mohli očakávať, čo znamená, že viac ako 20 %  z celkovej hmotnosti hviezdokopy tvoria čierne diery,“ cituje portál ScienceAlert vyjadrenie hlavného autora štúdie Gielesa.

Okrem uvedeného simulácie ukázali, že Palomar 5 príde zhruba o 1 miliardu rokov o všetky svoje hviezdy a bude zložená výhradne z čiernych dier. Podľa vedcov to znamená asi toľko, že riedko osídlené hviezdokopy ako napríklad Palomar 5 na rozdiel od týchto husto osídlených môžu zo seba postupne vyhadzovať všetky hviezdy, až pokým v nich neostane nič iné ako čierne diery.

NEPREHLIADNI
Už dávno nemal existovať. Objavil sa prúd hviezd, ktorý pochádza z pre nás neznámeho vesmíru

Keďže Palomar 5 má okrem svojich unikátnych vlastností aj množstvo vlastností podobných tým, aké boli pozorované u ostatných guľových hviezdokôp, vedci sa nazdávajú, že Palomar 5 sa pravdepodobne formoval rovnakým spôsobom ako iné guľové hviezdokopy a zrejme rovnakým spôsobom aj zanikne – rozplynie sa až kým nezostane len samotný prúd hviezd a čierne diery.

Vedci tiež upozorňujú, že existuje aj jeden scenár, kedy sa Palomar 5 mohol vytvoriť aj bez čiernych dier a mohol skončiť v rovnakej podobe ako ho poznáme dnes, ale tomuto scenáru hlavný autor štúdie prisúdil iba 0,5 % šancu na úspech.