Зоряний потік Паломар 5 може приховувати в центрі понад сотню чорних дір зоряної маси, що пояснює його незвично розтягнуту структуру.

Паломар 5 — це кулясте скупчення з довгими припливними хвостами, яке розташоване приблизно за 80 000 світлових років від Землі. Кулясті скупчення — «щільні сферичні системи давніх зірок, що утворилися з однієї газової хмари». Об’єкт простягається майже на 30 000 світлових років. Його структура робить його унікальною лабораторією для вивчення еволюції зоряних систем.

Астрофізики використали моделювання N-тіл — «чисельний метод розрахунку гравітаційної взаємодії багатьох тіл» — щоб реконструювати історію скупчення. «Паломар 5 – єдиний випадок, що робить його Розеттським каменем для розуміння формування потоків», — пояснив Марк Гілес. Симуляції показали, що лише велика популяція чорних дір може відтворити спостережувану конфігурацію. Гравітаційні взаємодії поступово викидали зорі у припливний потік.

«Кількість чорних дір приблизно втричі більша, ніж очікувалося… понад 20 відсотків загальної маси скупчення складають чорні діри», — зазначив Гілес. Кожна з них має масу близько 20 сонячних і утворилася після вибухів наднових. Зорі залишали систему швидше, ніж чорні діри, що змінило масовий баланс. Упродовж мільярда років скупчення може повністю розчинитися.

«Наш метод дає нам можливість дізнатися, скільки чорних дір є в зоряному скупченні, дивлячись на зірки, які вони викидають», — додав Фабіо Антоніні. Результати свідчать, що кулясті скупчення є потенційними осередками злиттів чорних дір, що важливо для гравітаційно-хвильової астрономії. Дослідження опубліковано в Nature Astronomy.