Jättiläistä tähtijoukkoa ja niiden järjestelmiä kutsutaan. Tähtijoukko: määritelmä, ominaisuudet ja tyypit

Yötaivaalla selkeällä säällä voit nähdä monia pieniä loistavia valoja - tähtiä. Itse asiassa niiden koko voi olla valtava, satoja tai jopa tuhansia kertoja Maan kokoon verrattuna. Ne voivat esiintyä erikseen, mutta joskus ne muodostavat tähtijoukon.

Mitä ovat tähdet?

Tähti on massiivinen kaasupallo. Se pystyy pitämään itsensä pystyssä oman painovoimansa ansiosta. Tähtien massa on yleensä suurempi kuin planeetan massa. Niiden sisällä tapahtuu lämpöydinreaktioita, jotka edistävät valon säteilyä.

Tähdet muodostuvat pääasiassa vedystä ja heliumista sekä pölystä. Niiden sisäinen lämpötila voi nousta miljooniin kelvineihin, vaikka ulkolämpötila on paljon alhaisempi. Tärkeimmät ominaisuudet näiden kaasupallojen mittaamiseksi ovat: massa, säde ja valoisuus, eli energia.

Paljaalla silmällä ihminen voi nähdä noin kuusi tuhatta tähteä (kolme tuhatta kummallakin pallonpuoliskolla). Näemme maata lähinnä olevan vain päiväsaikaan - tämä on aurinko. Se sijaitsee 150 miljoonan kilometrin etäisyydellä. Aurinkokuntaamme lähinnä oleva tähti on nimeltään Proxima Centauri.

Tähtien ja tähtien synty

Pölyä ja kaasua, joita on rajattomasti, voidaan puristaa kokoon, koska mitä tiheämmin ne puristetaan, sitä korkeampi lämpötila on sisällä. Kun aine tihenee, se lisää massaa, ja jos se riittää ydinreaktion suorittamiseen, tähti ilmestyy.

Kaasun ja pölyn pilvestä muodostuu usein useita tähtiä kerralla, jotka vangitsevat toisensa ja muodostavat tähtijärjestelmiä. Siten on olemassa kaksois-, kolmi- ja muita järjestelmiä. Yli kymmenen tähteä muodostaa joukon.

Tähtijoukko on ryhmä yhteistä alkuperää olevia tähtiä, joita painovoima sitoo yhteen ja jotka liikkuvat yhtenä yksikkönä galaksin kentällä. Ne on jaettu pallomaisiin ja hajallaan oleviin. Tähtien lisäksi klusterit voivat sisältää kaasua ja pölyä. Taivaankappaleiden ryhmiä, joita yhdistää yhteinen alkuperä, mutta joita ei yhdistä painovoima, kutsutaan tähtiyhdistyksiksi.

Löytöjen historia

Ihmiset ovat havainneet yötaivasta muinaisista ajoista lähtien. Kuitenkin pitkään uskottiin, että taivaankappaleet ovat jakautuneet tasaisesti koko universumin laajuuteen. 1700-luvulla tähtitieteilijä William Herschel haastoi tieteen jälleen kerran sanomalla, että joillakin alueilla on selvästi enemmän tähtiä kuin toisilla.

Hieman aikaisemmin hänen kollegansa Charles Messier totesi sumujen olemassaolon taivaalla. Tarkastellessaan niitä kaukoputken läpi Herschel huomasi, että näin ei aina ollut. Hän näki, että joskus tähtisumu on kokoelma tähtiä, jotka näkyvät täplinä paljain silmin katsottuna. Hän kutsui löytämäänsä "kasoiksi". Myöhemmin näille galaktisille ilmiöille keksittiin toinen nimi - tähtijoukot.

Herschel onnistui kuvailemaan noin kaksi tuhatta klusteria. 1800-luvulla tähtitieteilijät päättelivät, että ne eroavat muodoltaan ja koosta. Sitten tunnistettiin pallomaiset ja avoimet klusterit. Näiden ilmiöiden yksityiskohtainen tutkimus alkoi vasta 1900-luvulla.

Avoimet klusterit

Klusterit eroavat toisistaan ​​​​tähtien lukumäärän ja muodon suhteen. Avoin tähtijoukko voi sisältää kymmenestä useaan tuhanteen tähteä. He ovat melko nuoria, niiden ikä voi olla vain muutama miljoona vuotta. Tällaisella tähtijoukolla ei ole selkeästi määriteltyjä rajoja, se löytyy yleensä spiraali- ja epäsäännöllisistä galakseista.

Galaksistamme on löydetty noin 1 100 klusteria. Ne eivät elä kauan, koska niiden painovoimayhteys on heikko ja se voi helposti katketa ​​johtuen kulkeutumisesta lähellä kaasupilviä tai muita kertymiä. "Kadonneista" tähdistä tulee sinkkuja.

Klustereita löytyy usein spiraalivarsista ja lähellä galaktisia tasoja, joissa kaasun pitoisuus on suurempi. Niissä on epätasaiset, muodottomat reunat ja tiheä, selvästi näkyvä ydin. Avoimet klusterit luokitellaan niiden tiheyden, sisäisten tähtien kirkkauden erojen ja niiden erottuvuuden mukaan ympäristöönsä.

Pallomaiset klusterit

Toisin kuin avoimet tähtijoukot, pallomaisilla tähtijoukoilla on selkeä pallomainen muoto. Niiden tähdet ovat painovoiman sitomia paljon tiiviimmin, ja ne pyörivät galaktisen keskuksen ympäri ja toimivat satelliitteina. Näiden klustereiden ikä on monta kertaa suurempi kuin hajallaan olevien klustereiden ikä, joka vaihtelee 10 miljardista vuodesta ja enemmän. Mutta niiden lukumäärä on huomattavasti pienempi, galaksissamme on tähän mennessä löydetty noin 160 pallomaista klusteria.

Tähtien suuri tiheys joukossa johtaa usein törmäyksiin. Tämän seurauksena voidaan muodostaa epätavallisia valaisimien luokkia. Esimerkiksi kun binaarin jäsenet yhdistyvät, syntyy sininen straggler. Se on paljon kuumempi kuin muut siniset tähdet ja klusterin jäsenet. Törmäykset voivat tuottaa myös muita eksoottisia avaruuskohteita, kuten pienimassaisia ​​röntgenbinaareja ja millisekunnin pulsareita.

Tähtiyhdistykset

Toisin kuin klusterit, tähtien assosiaatioita ei yhdistä yhteinen gravitaatiokenttä, mutta sen voimakkuus on liian heikko. Ne ilmestyivät samaan aikaan ja niillä on pieni ikä, kymmeniä miljoonia vuosia.

Tähtiyhdistykset ovat suurempia kuin nuoret avoimet klusterit. Ne ovat harvinaisempia ulkoavaruudessa, ja niiden koostumuksessa on jopa satoja tähtiä. Noin tusina heistä on kuumia jättiläisiä.

Heikko gravitaatiokenttä ei salli tähtien pysymistä yhdessä pitkään. Ne tarvitsevat useista sadoista tuhansista miljooniin vuosiin rappeutua - tähtitieteellisesti katsottuna tämä on merkityksetöntä. Siksi tähtiyhdistyksiä kutsutaan väliaikaisiksi muodostelmiksi.

Tunnetut klusterit

Yhteensä on löydetty useita tuhansia tähtijoukkoja, joista osa näkyy paljaalla silmällä. Lähimmät maata ovat Pleiades (Stozhary) ja Hyades, jotka sijaitsevat entisessä. Ensimmäinen sisältää noin 500 tähteä, joista vain seitsemän on erotettavissa. Hyades sijaitsee Aldebaranin vieressä ja sisältää noin 130 kirkasta ja 300 heikosti palavaa jäsentä.

Avoin tähtijoukko on myös yksi lähimmistä. Sitä kutsutaan lastentarhaksi ja siihen kuuluu yli kaksisataa jäsentä. Monet seimen ja hyadien ominaisuudet ovat samat, joten on mahdollista, että ne on muodostettu samasta kaasu- ja pölypilvestä.

Tähtijoukko Coma Berenices -tähdistössä pohjoisella pallonpuoliskolla on helposti nähtävissä kiikareilla. Tämä on pallomainen M 53 -joukko, joka löydettiin vuonna 1775. Se sijaitsee yli 60 000 valovuoden päässä. Joukko on yksi kaukaisimpia maapallosta, vaikka se onkin helposti nähtävissä kiikareilla. Siellä sijaitsee valtava määrä pallomaisia ​​klustereita

Johtopäätös

Tähtijoukot ovat suuria tähtiryhmiä, joita painovoimat pitävät yhdessä. Niitä on kymmenestä useaan miljoonaan tähteen, joilla on yhteinen alkuperä. Pohjimmiltaan erotetaan pallomaiset ja avoimet klusterit, jotka eroavat muodoltaan, koostumukseltaan, kooltaan, jäsenmäärältään ja iältään. Niiden lisäksi on väliaikaisia ​​klustereita, joita kutsutaan tähtiyhdistyksiksi. Niiden gravitaatioyhteys on liian heikko, mikä väistämättä johtaa tavallisten yksittäisten tähtien hajoamiseen ja muodostumiseen.

Mikä on galaksimme nimi?

Galaksi on jättimäinen kokoelma tähtiä, planeettoja, kaasuja ja pölyä, jotka muodostavat jonkinlaisen saaren, joka pyörii hitaasti ulkoavaruudessa.

Linnunrata on galaksillemme annettu nimi, ja aurinkokuntamme (Aurinko ja sen ympärillä pyörivät planeetat) on vain hiekanjyvä tässä valtavassa tähtien valtameressä.

Linnunrata sisältää noin 100 000 tähteä, pienistä planeetoista ja kuuista puhumattakaan. Se on urheilijan heittämän kiekon muotoinen. Suurin tähtijoukko on galaksin keskustassa. Galaksimme on valtava, valonsäteet (valtavalla nopeudellaan) kulkevat 100 000 vuotta päästäkseen toiseen, mutta se on silti yksi miljoonista universumin galakseista.

Meitä lähin galaksi on Andromeda-sumu. Valolla kuluu 1,5 miljoonaa valovuotta kulkeakseen välimatkamme. Jos haluat tietää, miltä Linnunrata näyttää, katso taivaalle kirkkaana kesäyönä. Näet taivaalla leveän tähtipolun, joka muistuttaa valkoista kaasunauhaa.

Hubble-tiimi julkaisee joka vuosi upean valokuvan juhlistaakseen avaruusteleskoopin laukaisun vuosipäivää 24. huhtikuuta 1990. Tällä kertaa he esittelivät maailmalle valokuvan kuuluisasta Hevosenpääsumusta, joka sijaitsee Orionin tähdistössä, 1500 valovuoden päässä Maasta.

NGC 5194

Spiraaligalaksi M33

Stefan kvintetti

Andromedan galaksi

Laguunisumu

Kissansilmäsumu

Kameleontti tähdistö

Nebula Sh2-136

Hevosenpääsumu ja hehkuva Orionin sumu

Rapusumu

Mirage gravitaatiolinssistä

Tähti V838 ma

Planeettojen synty

Tähtijoukko R136

NGC 253

Galaxy M83

Rengassumu

Pylväs ja suihkut Carina-sumussa

Omega Centauri -pallojoukon keskus

Jättiläisjoukko vääristää ja jakaa galaksin kuvan

Trifid-sumu

Centaurus A

Perhossumu

Supernova

Kaksi törmäävää galaksia sulautuvilla kierrehaaroilla

Spiraaligalaksi NGC 3521

Lämmitetty kaasu

Galaxy Sombrero

M17: lähikuva

IRAS 05437+2502

Galaksi on valtava kokoelma tähtiä. Koko Maasta näkyvä avaruus koostuu tällaisista muodostelmista, joista jokainen sisältää miljardeja tähtiä. Nämä ovat kuin loistavia saaria loputtomassa mustassa kuilussa. Kaikilla näillä "saarilla" on reunoja kohti litistetty muoto. Eli keskellä on paksuuntumaa, ja reunoja kohti tähtijoukko ohuenee. Tähti "saaret" sijaitsevat eri etäisyyksillä toisistaan. Lähimmät yhdistetään ryhmiin. Tällaisia ​​ryhmiä kutsutaan galaksien superklusterit.

Esimerkiksi planeetta Maa on osa aurinkokuntaa. Se puolestaan ​​on olennainen osa Linnunrataa, ja sitä pidetään osana Neitsyen superklusteri. Tämä jättiläismuodostelma sisältää myös Andromeda-sumun ja Kolmiogalaksan. Nämä ovat valtavia tähtijättiläisiä. Ja niiden lisäksi on pieniä tähtiä, joita on nykyään noin 60. Kaikki ne kuuluvat paikalliseen ryhmään, ja yhteensä Neitsyt-superjoukko sisältää noin 2 tuhatta galaksia. Voit ylittää tämän tähtien runsauden päästä päähän 200 miljoonassa valovuodessa.

Galaksien luokittelu

Kaikki galaksit poikkeuksetta luokitellaan tyypin mukaan. Niitä on neljä: elliptinen (E), linssimäinen (SO), spiraali (S), epäsäännöllinen (Ir).

Elliptinen Niissä on pallomainen rakenne, jonka kirkkaus vähenee huomattavasti reunoja kohti. Ne eroavat toisistaan ​​puristusasteella. Mitä suurempi se on, sitä nopeampi pyörimisnopeus. Huomattava ominaisuus on pölypilvien puuttuminen. Avaruudesta ne näkyvät yleensä tummina juovina ja täplinä.

Kierre koostuvat ytimestä (bulge) ja käsivarresta, jotka ovat tiheitä tähtijoukkoja. Kaasu- ja pölypilvet ulottuvat niiden väliin, ja havaitaan myös tiheitä kaasun ja tähtien kerääntymiä. Nämä muodostelmat ovat kiekon muotoisia ja niitä ympäröi valopallo (halo). Se koostuu harvinaisesta kaasusta, tähdistä ja pimeästä aineesta. Tällaisten galaksien pyörimisnopeus on suuri. Niissä havaitaan aktiivisia tähtienmuodostusprosesseja. Linnunrata viittaa erityisesti näihin tähtijoukkoihin. Aurinkomme pyörii yhdessä käsivarrestaan ​​(Orionin käsivarressa).

Linssimäinen muistuttavat spiraalimaisia. Niissä on pullistuma, mutta ei hihoja. Tällaisia ​​muodostumia on noin 15 % avaruuden näkyvässä osassa. Ulkopuolelta ne näyttävät kirkkaalta paksunnukselta, jota ympäröi heikosti kiiltävä litteä halo.

väärä ovat spiraali- tai elliptisten galaksien muodonmuutoksia. Valtavat gravitaatiovoimat antoivat niille kaoottisen muodon, jossa oli mahdotonta havaita selkeästi määriteltyä ydintä ja käsivarsia. Kaasu- ja pölypilviä havaitaan runsaasti. Tällaisia ​​tähtijoukkoja on noin 25 % kirkkaiden kosmisten "saarten" kokonaismäärästä.

Galaksin massa ja pimeä aine

Galaksin massa koostuu miljoonien tähtien, kaasu- ja pölypilvien ja halojen massasta. Halon pääpaino on pimeä aine. Tämä on mystinen kokonaisuus, joka sisältää hypoteettisia avaruusobjekteja. Niiden massa muodostaa 95% maailmankaikkeuden kokonaismassasta. Niiden näkymätön läsnäolo on ilmaistu painovoimalla. Toisin sanoen pimeä aine vaikuttaa ihmissilmälle näkyviin valaisimiin.

Tämä ilmaistaan ​​galaktisen kiekon reunalla sijaitsevien tähtien luonnottoman suurena liikenopeudena. Näyttää siltä, ​​että joku tuntematon voima kiihdyttää niitä. Ja vain suuri massa voi synnyttää sen. Siksi se on olemassa, mutta sähkömagneettista säteilyä ei ilmene millään tavalla. Siksi ei ole gammasäteilyä, ei ultraviolettisäteilyä, ei infrapunasäteilyä, ei näkyvää valoa. On vain jatkuvaa mustuutta, jonka ihmissilmä havaitsee. Pimeä aine on ominaista kaikentyyppisille galakseille. Se eroaa vain prosentteina valomassasta.

Valtavat kaasu- ja pölypilvet ovat vyöhykkeitä, joille uudet tähdet syntyvät. Jotkut näistä pilvistä ovat kuumia, joten ne näkyvät helposti teleskooppien läpi. Esimerkiksi Orionin tähdistössä on jättimäinen sumu, joka voidaan nähdä jopa paljaalla silmällä. Mutta kylmät kaasu- ja pölymuodostelmat absorboivat valoa, joten ne näyttävät mustilta rakoilta loistavien tähtien joukossa.

Tähtien jakauma, ja siten valoisuus ja massa, tähtijoukkoissa on epätasainen. Keskellä tiheys on suurin, ja lähempänä reunoja se pienenee. On olemassa pallomaisia ​​tähtijoukkoja, joiden halkaisijat ovat satoja valovuosia. Supernovat räjähtävät jatkuvasti. Siellä on monia mustia aukkoja, jotka muodostuvat pääasiassa sukupuuttoon kuolleiden massiivisten tähtien tilalle. Esimerkiksi Linnunradassa niitä on noin 100 miljoonaa.

Galaksien syntyminen ja niiden kehitys

Kuinka galaksit syntyvät? Aluksi siellä on primääriaine tai jättiläinen kaasu- ja pölypilvi. Siinä gravitaatiovoimien aiheuttamien dynaamisten prosessien vaikutuksesta galaktiset ryhmät erotetaan toisistaan. Nämä ryhmät alkavat kutistua ja muuttuvat vähitellen tähtijärjestelmiksi. Itse tähdet muodostuvat myös kaasu- ja pölypilvien puristumisesta johtuen.

Tiheys ja lämpötila kasvavat. Lopulta ne nousevat siinä määrin, että lämpöydinreaktio alkaa. Näin tähti tai aurinko ilmestyy taivaalle. Tähdet ovat ensimmäisen, toisen ja kolmannen sukupolven. Ensimmäisen sukupolven tähdet sisältävät runsaasti vetyä ja heliumia. Mutta raskaiden alkuaineiden epäpuhtauksia on vähän. Toisen sukupolven tähdissä raskaiden alkuaineiden pitoisuus on merkittävämpi, koska ne muodostuvat myöhemmin kaasusta, joka on jo rikastunut raskailla alkuaineilla.

Tähdet syntyvät ja galaksi kutistuu. Se hankkii käsivarret, joissa aurinkojen muodostumisprosessi jatkuu. Nämä ovat jo kolmannen sukupolven tähtiä syntymässä. Alkuperäinen aurinkomme kuuluu myös heille.

Lopulta tähtijoukko saa spiraalin muodon, ja kaasu- ja pölypilvien tarjonta alkaa ehtyä. Miljardit vuodet kuluvat, ja spiraalin muoto muuttuu linssin muotoiseksi kaasu- ja pölyvarantojen ehtyessä. Siksi kädet katoavat ja tähtien hehku heikkenee.

Ikäsuhteeltaan galaksit vastaavat maailmankaikkeuden ikää, joka, kuten tiedetään, laajenee. Sen iäksi arvioidaan 13,5 miljardia vuotta, ja sen olemassaolo alkoi alkuräjähdyksen jälkeen. Hänen ansiostaan ​​useimmat avaruusobjektit muodostuivat.

Miten ulkoavaruutemme laajentuminen päättyy?? Tässä on kaksi ennustetta. Ensimmäisessä tapauksessa laajeneminen loppuu jonkin ajan kuluttua ja painovoimat alkavat vetää tähtijärjestelmiä takaisin kasaan. Kun kaikki maailmankaikkeuden ainekset kohtaavat, alkaa alkuräjähdys jälleen ja syntyy uusi universumi. Toisessa tapauksessa jättiläiset tähtijoukot hajoavat ikuisesti.

Mihin universumi loppuu?? Tässä voimme antaa analogian maan kanssa. Kun liikut koko ajan yhteen suuntaan, voit palata lähtöpisteeseen. Sama näyttää tapahtuvan avaruudessa. Vain avaruus itse on siinä kaareva. Näin ollen reunaa sellaisenaan ei ole.

Onko muissa tähtijärjestelmissä älykästä elämää?? Maailmankaikkeudessa on biljoonia tähtiä ja planeetat pyörivät niiden ympärillä. On täysin mahdollista, että joissakin niistä on samanlaista elämää kuin maan päällä. Mutta kun otetaan huomioon jättimäiset etäisyydet, älykkyyden taskuja on erittäin vaikea havaita. Joten voimme vain toivoa Hänen Majesteettinsa tilaisuutta.

Ehkä "reilu tuuli" tuo pitkälle kehittyneen sivilisaation edustajia Linnunradan avaruuteen ja jopa Orionin käsivarteen. Sitten maan asukkaat näkevät muukalaiset kaikessa koskemattomassa loistossaan. Tämä on ihmiskunnan historian suurin tapahtuma.

Artikkelin on kirjoittanut Alexander Shcherbakov

Tähtitieteilijät, jotka käyttävät MUSE-instrumenttia Very Large Telescopessa Chilessä, ovat löytäneet tähtijoukosta NGC 3201, joka käyttäytyy hyvin oudosti. Se näyttää kiertävän näkymätöntä mustaa aukkoa, jonka massa on noin neljä kertaa Auringon massa. Jos tämä on totta, tiedemiehet ovat löytäneet ensimmäisen inaktiivisen tähtimassan mustan aukon pallomaisesta tähtijoukosta. Lisäksi se on ensimmäinen, joka havaitaan suoraan painovoimallaan. Tämä on erittäin tärkeä löytö, jolla on varmasti vaikutusta ymmärryksemme tällaisten tähtijoukkojen, mustien aukkojen muodostumisesta ja gravitaatioaaltojen vapautumistapahtumien alkuperästä.

Pallomaiset tähtijoukot ovat saaneet nimensä, koska ne ovat valtavia palloja, joissa on useita kymmeniä tuhansia tähtiä. Ne sijaitsevat useimmissa galakseissa, ovat maailmankaikkeuden vanhimpia tunnettuja tähtiyhdistyksiä, ja niiden esiintyminen johtuu isäntägalaksin kasvun alkamisesta ja sen kehityksestä. Nykyään tunnetaan yli 150 Linnunrataan kuuluvaa tähtijoukkoa.

Yksi näistä ryhmistä on nimeltään NGC 3201, se sijaitsee Maan eteläisen taivaan Veluksen tähdistössä. Tässä tutkimuksessa sitä tutkittiin käyttämällä viimeisintä MUSE-instrumenttia Euroopan eteläisen observatorion VLT-teleskoopin (Very Large Telescope) avulla Chilessä. Kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä on havainnut, että yksi tähtijoukon tähdistä käyttäytyy hyvin oudosti - se värähtelee edestakaisin useiden satojen tuhansien kilometrien tunnissa tietyllä 167 päivän jaksolla. Löytynyt tähti on pääsarjatähti pääelämänsä lopussa. Tämä tarkoittaa, että se on käyttänyt vetypolttoaineensa loppuun ja siitä on nyt tulossa punainen jättiläinen.

Taiteilijan näkemys NGC 3201 -klusterin passiivisesta mustasta aukosta. Lähde: ESO/L. Calçada/spaceengine.org

MUSE tutkii parhaillaan 25 pallomaista tähtijoukkoa Linnunradalla. Tämän työn avulla tähtitieteilijät voivat saada spektrejä 600 - 27 000 tähdestä kussakin klusterissa. Tutkimuksessa analysoidaan yksittäisten tähtien säteittäisiä nopeuksia - nopeutta, jolla ne liikkuvat poispäin maasta tai kohti sitä, eli tarkkailijan näkölinjaa pitkin. Analysoimalla radiaalisia nopeuksia voidaan mitata tähtien kiertoradat sekä minkä tahansa suuren kohteen ominaisuuksia, joita ne voivat kiertää.

"Tämä tähti kiertää jotain, mikä on täysin näkymätöntä. Sen massa on neljä kertaa Auringon massa, ja se voi olla vain musta aukko. Osoittautuu, että olemme ensimmäistä kertaa löytäneet tällaisen kohteen tähtijoukosta ja tarkkaillen suoraan sen gravitaatiovaikutusta”, sanoo johtava kirjailija Benjamin Giessers Göttingenin Georg-Augustin yliopistosta.

Mustien aukkojen ja tähtijoukkojen välinen suhde näyttää tutkijoille erittäin tärkeältä, mutta salaperäiseltä. Suuren massonsa ja ikänsä vuoksi näiden klustereiden uskotaan tuottaneen suuria määriä tähtimassaisia ​​mustia aukkoja – esineitä, jotka muodostuivat suurten tähtien räjähtämisestä ja jotka romahtivat koko joukon voimalla.

Ilman jatkuvaa uusien tähtien muodostumista, kuten pallomaisissa tähtijoukkoissa tapahtuu, tähtimassaisista mustista aukoista tulee pian suurimmat olemassa olevat esineet. Tyypillisesti tällaiset pallomaisten klustereiden reiät ovat noin neljä kertaa suurempia kuin niitä ympäröivät tähdet. Äskettäin kehitetyt teoriat ovat johtaneet siihen johtopäätökseen, että mustat aukot muodostavat ryhmässä tiheän ytimen, josta tulee kuin erillinen osa klusteria. Liikkeiden ryhmän keskellä olisi pitänyt karkottaa suurin osa mustista aukoista. Tämä tarkoittaa, että vain harvat tällaiset esineet voivat selviytyä yli miljardi vuotta.

Pallomainen tähtijoukko NGC 3201. Sininen ympyrä näyttää passiivisen mustan aukon arvioidun sijainnin. Lähde: ESA/NASA

Itse tähtimassaiset mustat aukot tai yksinkertaisesti kollapsaarit muodostuvat, kun suuret tähdet kuolevat, romahtavat oman painovoimansa vaikutuksesta ja räjähtävät voimakkaina hypernovaina. Jäljellä oleva musta aukko sisältää suurimman osan entisen tähden massasta, joka on useita kertoja Auringon massa, ja niiden koko on useita kymmeniä kertoja suurempi kuin tähtemme.

MUSE-instrumentti tarjoaa tähtitieteilijöille ainutlaatuisen mahdollisuuden mitata jopa tuhansien kaukaisten tähtien liikettä samanaikaisesti. Tämän uuden löydön ansiosta ryhmä pystyi ensimmäistä kertaa havaitsemaan passiivisen mustan aukon pallomaisen klusterin keskellä. Se on ainutlaatuinen siinä mielessä, että se ei tällä hetkellä ime ainetta eikä sitä ympäröi kuuma kaasu- ja pölylevy. Ja reiän massa arvioitiin sen valtavan painovoiman vaikutuksen ansiosta itse tähteen.

Koska mustasta aukosta ei pääse karkaamaan säteilyä, pääasiallinen menetelmä niiden havaitsemiseksi on tarkkailla niitä ympäröivästä kuumasta materiaalista tulevia radio- tai röntgensäteilyä. Mutta kun musta aukko ei ole vuorovaikutuksessa kuuman aineen kanssa eikä kerää massaa tai säteile säteilyä, sitä pidetään epäaktiivisena tai näkymätönnä. Siksi niiden havaitsemiseen on käytettävä muita menetelmiä.

Tähtitieteilijät pystyivät määrittämään seuraavat tähden parametrit: sen massa on noin 0,8 auringon massaa ja sen salaperäisen kollegan massa on 4,36 auringon massaa, joka on lähes varmasti musta aukko. Koska tämän binäärijärjestelmän heikkoa kohdetta ei voida havaita suoraan, on olemassa vaihtoehtoinen, vaikkakin vähemmän vakuuttava menetelmä selittää, mikä se voisi olla. Tiedemiehet saattavat havainnoida kolminkertaista tähtijärjestelmää, joka koostuu kahdesta tiukasti sidotusta neutronitähdestä, joiden ympärillä tarkkailemamme tähti pyörii. Tämä skenaario edellyttää, että jokainen tiukasti sidottu tähti on vähintään kaksi kertaa niin massiivinen kuin aurinko, eikä tällaista kaksoisjärjestelmää ole koskaan aiemmin havaittu.

Viimeaikaiset radio- ja röntgenlähteiden havainnot pallomaisissa tähtijoukkoissa sekä vuoden 2016 löytö gravitaatioaaltosignaaleista, jotka syntyvät kahden tähtimassaisen mustan aukon yhdistämisestä, viittaavat siihen, että nämä suhteellisen pienet mustat aukot voivat olla yleisempiä klustereissa kuin aiemmin ajateltu.

"Viime aikoihin asti oletimme, että melkein kaikkien mustien aukkojen pitäisi hävitä pallomaisista klusteista lyhyessä ajassa ja että tällaisia ​​järjestelmiä ei pitäisi olla olemassakaan! Mutta todellisuudessa näin ei ole. Löytömme on ensimmäinen suora havainto pallomaisessa tähtijoukossa olevan mustan aukon gravitaatiovaikutuksista. Tämä löytö auttaa meitä ymmärtämään tällaisten ryhmien muodostumista, mustien aukkojen ja kaksoistähtijärjestelmien kehittymistä - elintärkeää gravitaatioaaltojen lähteiden ymmärtämisen yhteydessä."