Шаровые скопления — это сферические скопления звезд, которые вращаются вокруг галактического центра, такого как наша галактика Млечный путь. Используя передовое компьютерное моделирование, команда из Университета Суррея смогла увидеть невидимое, нанеся на карту шаровое скопление, известное как NGC 6101, из которого было выведено существование черных дыр в системе. Эти черные дыры в несколько раз больше Солнца и образуются в результате гравитационного коллапса массивных звезд в конце их жизни.
Ранее считалось, что почти все эти черные дыры будут вытеснены из своего родительского скопления из-за эффектов взрыва сверхновой во время гибели звезды.«Из-за своей природы черные дыры невозможно увидеть в телескоп, потому что фотоны не могут вырваться наружу», — объяснил ведущий автор исследования Миклош Пейтен из Университета Суррея. «Чтобы найти их, мы ищем их гравитационное воздействие на их окружение. Используя наблюдения и моделирование, мы можем обнаружить отличительные ключи к разгадке их местонахождения и, следовательно, эффективно« видеть »невидимое».Лишь в 2013 году астрофизики обнаружили отдельные черные дыры в шаровых скоплениях с помощью редких явлений, в которых звезда-компаньон отдает материал черной дыре.
Эта работа, которая была поддержана Европейским исследовательским советом (ERC), показала, что в NGC 6101 может быть несколько сотен черных дыр, опровергнув старые теории о том, как образуются черные дыры.Соавтор, профессор Марк Гилес из Университета Суррея, продолжил: «Наша работа призвана помочь ответить на фундаментальные вопросы, связанные с динамикой звезд и черных дыр, а также с недавно наблюдаемыми гравитационными волнами. Они излучаются, когда две черные дыры сливаются, и если наши интерпретация верна, ядра некоторых шаровых скоплений могут быть тем местом, где происходит слияние черных дыр ».
Исследователи решили нанести на карту это конкретное древнее шаровое скопление из-за его недавно обнаруженного отличительного состава, который предполагает, что он может отличаться от других скоплений. По сравнению с другими шаровыми скоплениями NGC 6101 выглядит динамически молодой, в отличие от возраста отдельных звезд.
Также скопление кажется раздутым, а его ядро недостаточно заселено наблюдаемыми звездами.Используя компьютерное моделирование, команда воссоздала каждую отдельную звезду и черную дыру в скоплении и их поведение. Моделирование продемонстрировало, как эволюционировала NGC 6101 за тринадцать миллиардов лет жизни.
Удалось увидеть влияние большого количества черных дыр на видимые звезды и воспроизвести то, что наблюдалось для NGC6101. Исходя из этого, исследователи показали, что необъяснимая динамическая кажущаяся молодость — это эффект большой популяции черных дыр.
«Это исследование является захватывающим, поскольку мы смогли теоретически наблюдать зрелище целой популяции черных дыр с помощью компьютерного моделирования. Результаты показывают, что шаровые скопления, такие как NGC 6101, которые всегда считались скучными, на самом деле являются наиболее интересными, возможно, каждое из них содержат сотни черных дыр.
Это поможет нам найти больше черных дыр в других шаровых скоплениях во Вселенной », — заключил Пеутен.Видео: https://www.youtube.com/watch?v=-fmWeYcAksQfeature=youtu.be