◎ 科技日報記者 張夢然
球狀星團(tuán)是銀河系中最早形成的一批恒星，有的可達(dá)100億年的歷史，其演化歷程對人類理解宇宙具有重要意義。英國《自然·天文學(xué)》雜志5日發(fā)表的一項最新發(fā)現(xiàn)指出，名為帕洛瑪5（Palomar 5）的球狀星團(tuán)將在10億年時間內(nèi)“噴完”它的所有恒星，最后只剩下十幾個黑洞。這一研究結(jié)果對于人類重新理解星團(tuán)的演化以及銀河系其他星團(tuán)的命運(yùn)具有重要意義。
研究團(tuán)隊對球狀星團(tuán)帕洛瑪5的建模分析研究。圖源：《自然·天文學(xué)》在線版
球狀星團(tuán)因其外形類似球形而得名。它們由成千上萬甚至數(shù)十萬顆恒星組成，越往中心恒星越密集。目前已知球狀星團(tuán)里的恒星平均密度，甚至比太陽周圍的恒星密度高數(shù)十倍，而它的中心附近則要大數(shù)萬倍。此前研究認(rèn)為，同一個球狀星團(tuán)內(nèi)的恒星具有相同的演化歷程，運(yùn)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(tuán)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(tuán)之一，還有兩條由它噴出的恒星組成的“長尾”。由于這些“長尾”在天空中的跨度超過20度，因此帕洛瑪5是一個難得罕見的星團(tuán)，可以幫助人類去理解“長尾”的形成。
鑒于此，包括西班牙巴塞羅那大學(xué)天文學(xué)家馬克·吉樂斯在內(nèi)的研究團(tuán)隊，通過逐星模擬研究了帕洛瑪5的演化。模擬發(fā)現(xiàn)，帕洛瑪5的結(jié)構(gòu)和其突出“長尾”的典型特征可能來自一組恒星質(zhì)量的黑洞，這組黑洞占到了帕洛瑪5約20%的質(zhì)量。
在研究團(tuán)隊提出的情景中，帕洛瑪5的這部分黑洞質(zhì)量超過了臨界值，導(dǎo)致恒星流失速度比黑洞流失的更快（質(zhì)量越大的黑洞，蒸發(fā)得越慢）。于是，帕洛瑪5發(fā)生暴脹，形成了“長尾”。10億年后，現(xiàn)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(tuán)的結(jié)構(gòu)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(rèn)為，帕洛瑪5這樣含有大量黑洞的延展星團(tuán)，可能是最近探測到的、沒有附屬星團(tuán)的名為薄星流的天體的前身。
來源：科技日報
