目前，最新一項研究表明，一個由數(shù)千顆恒星組成的星團可能在10億年內(nèi)分解成幾十個黑洞。

　　研究人員稱，這種“黑暗命運”可能是由目前位于該星團內(nèi)幾十個黑洞的活動引起的，而該發(fā)現(xiàn)可能會為未來銀河系中數(shù)十個類似星團的未來命運帶來啟示。

　　科學家分析了球狀星團，它們是由古老恒星密集堆積而成的，它們大致呈球形，每個球狀星團都可能包含著多達數(shù)百萬顆恒星，銀河系存在150多個球狀星團，排列在銀河系周圍一個近似球形的暈狀結(jié)構(gòu)中。

　　研究人員重點分析了“帕洛馬5號”星團，這是一個位于銀河系暈中的球狀星團，形成已有大約115億年，它距離地球大約65000光年，位于巨蛇星座。

　　研究報告作者、西班牙巴塞羅那大學天體物理學家馬克·吉爾勒斯稱，帕洛馬5號星團是宇宙已知最稀疏的球狀星團之一，而球狀星團平均質(zhì)量是太陽的20萬倍，平均直徑大約20光年，帕洛馬5號星團的質(zhì)量大約是太陽的1萬倍，其直徑大約130光年，整體密度比球狀星團平均數(shù)值低3000倍。

　　同時，帕洛馬5號星團以擁有兩條“長尾”而聞名，事實上長尾是星團脫離的恒星構(gòu)成，壯觀的兩條長尾跨越22800光年，該星團迄今觀測到為數(shù)不多的長尾星團之一，通過這項研究將有助于科學家更全面地了解星團長尾是如何形成的。

　　之前研究表明，帕洛馬5號長尾是由銀河系撕碎該星團導致的，星系引力對該星團的一側(cè)牽引力導致整體失衡，最終導致星團一側(cè)被撕裂，這是月球引力在地球上產(chǎn)生海洋潮汐的一個極端版本。這種所謂的“潮汐剝離”可能不僅有助于解釋帕洛馬5號星團的長尾結(jié)構(gòu)，還將解釋近期在銀河系光暈結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)的幾十條狹窄的恒星流。

　　吉爾勒斯說：“我將帕洛馬5號星團看作是‘羅塞塔石碑’，它讓幫助我們更深入地了解宇宙星河的形成過程，洞察宇宙星河的起源?！?/p>

　　科學家認為，帕洛馬5號星團密度很低，很容易被潮汐引力剝離，從而形成尾狀結(jié)構(gòu)。然而，它的部分恒星特征表明，它可能曾經(jīng)是一個密度更大的球狀星團。

　　目前，吉爾勒斯和同事認為，帕洛馬5號星團可能曾經(jīng)密度很大，目前的稀疏性和長尾結(jié)構(gòu)可能是由于其內(nèi)部潛伏著100多個黑洞所導致的。

　　研究人員模擬了帕洛馬5號星團中每顆恒星的軌道和演變過程，直到這個球狀星團最終解體。他們改變了模擬星團的初始屬性，直到他們發(fā)現(xiàn)該星團和長尾結(jié)構(gòu)的實際觀測結(jié)果與之匹配。

　　科學家發(fā)現(xiàn)，帕洛馬5號的結(jié)構(gòu)和長尾可能是由占該星團質(zhì)量20%的黑洞導致的，具體而言，他們認為帕洛馬5號星團目前可能擁有124個黑洞，每個黑洞平均是太陽質(zhì)量的17.2倍。吉爾勒斯稱，總體而言，帕洛馬5號星團中的黑洞數(shù)量是相近質(zhì)量大小球狀星團所擁有黑洞數(shù)量的3倍。

　　在這種情況下，像典型的球狀星團一樣，帕洛馬5號星團由僅占其質(zhì)量一小部分的黑洞組成。然而，黑洞的作用卻不容小覷，黑洞引力對周邊的恒星造成影響，使該星團不斷膨脹，從而更容易被銀河系引力撕裂。他們模擬計算顯示，10億年之后，帕洛馬5號星團可能會將所有恒星噴射出去，僅殘留黑洞。

　　吉爾勒斯和同事認為，密度較大的球狀星團內(nèi)部引力相互作用可能促使它們噴射出大部分黑洞，因此密度較大的球狀星團可能僅保留它們的大部分恒星，與此相反，研究人員發(fā)現(xiàn)像帕洛馬5號這樣的球狀星團在最初密度較低的時期，可能會拋出較少的黑洞，而不是釋放它們的大部分恒星。因此，黑洞可能完全主宰這些球狀星團，并占據(jù)該星團100%的質(zhì)量。

　　吉爾勒斯說：“最讓我興奮的是，我終于明白為什么一些星團很大，而另一些星團則很小，許多人會簡單地認為，這是不同的形成渠道所致，也就是宇宙自然演變的結(jié)果，我們的研究表明，外觀上的差異是由進化決定的，也就是后天演變過程形成的結(jié)果?！?/p>

　　由于帕洛馬5號星團的特征也存在于其他密集星團，從而可以推測該星團可能與其他星團的形成方式十分接近。

　　吉爾勒斯稱，我們可以設(shè)計一個沒有黑洞的帕洛馬5號星團模型，其密度未達到最初形成時的密度等級，但它也符合天文學家觀測到的所有細節(jié)，然而這種方式形成星團的概率僅有0.5%?！盁o黑洞”星團模型在宇宙中不太可能出現(xiàn)，也不能解決帕洛馬5號星團類似其他致密星團的問題。

　　這項發(fā)現(xiàn)可能有助于揭曉銀河系10%球狀星團的形成之謎，它們像帕洛馬5號星團一樣蓬松，質(zhì)量不足太陽的10萬倍，但它們的直徑超過65光年。研究人員認為，這些蓬松的球狀星團富含黑洞，最終可能會完全溶解，產(chǎn)生許多稀薄的恒星流。未來的研究可通過分析帕洛馬5號星團更多地了解其內(nèi)部黑洞，目前這項最新研究報告發(fā)表在7月5日出版的《自然天文學雜志》上。（葉傾城）

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