Các nhà thiên văn học từ Đại học Cardiff đã phát hiện ra hàng trăm lỗ đen cùng một lúc ở trung tâm của một cụm sao. Chúng ta đang nói về cụm sao cầu Palomar 5, nằm trong chòm sao Con rắn ở khoảng cách 76 nghìn năm ánh sáng so với Trái đất. Các tác giả của bài báo mới đã ước tính số lượng và khối lượng của các lỗ đen trong cụm sao cầu để hiểu nơi các vụ sáp nhập lỗ đen xảy ra.
Các nhà vật lý thiên văn từ lâu đã giả định rằng hầu hết các vụ sáp nhập lỗ đen xảy ra trong các cụm sao hình cầu, nhưng cho đến gần đây các nhà khoa học vẫn chưa biết có thể có bao nhiêu trong số chúng. Nhờ phương pháp quan sát mới, thông tin tương tự cũng có thể thu được đối với các đối tượng khác.
Fabio Antonini, tác giả của nghiên cứu và là nhà nghiên cứu tại Đại học Cardiff, Antonini và các đồng nghiệp của ông đã cố gắng tái tạo quá trình hình thành các luồng sao. Dựa trên những hình ảnh chi tiết của Palomar 5, họ đã tạo ra một mô hình máy tính của cụm tái tạo 11,5 tỷ năm tồn tại của nó. Các tác giả của nghiên cứu đã lập mô hình quỹ đạo và sự tiến hóa của mỗi ngôi sao từ khi hình thành cụm sao cho đến khi giải thể cuối cùng. Họ đã thay đổi các thuộc tính ban đầu của cụm cho đến khi tìm thấy sự phù hợp tốt với các quan sát dòng chảy. Họ tin rằng Palomar 5 hình thành với tỷ lệ lỗ đen thấp hơn, nhưng các ngôi sao di chuyển nhanh hơn lỗ đen nên tỷ lệ lỗ đen tăng dần.
Do đó, các tác giả đã đi đến kết luận rằng cấu trúc của cụm chỉ có thể tồn tại nếu trung tâm của nó chứa khoảng 100-120 lỗ đen với khối lượng gấp 17-20 lần Mặt trời. Số lượng lỗ đen này lớn hơn khoảng ba lần so với số lượng trung bình của Dải Ngân hà. Ngược lại, sự khác biệt như vậy có liên quan đến thực tế là các lỗ đen liên tục đẩy các ngôi sao ra khỏi cụm sao cầu, nhưng bản thân chúng lại cực kỳ hiếm khi rời khỏi nó, đồng thời làm tăng mật độ số lượng của chúng. Họ cũng tin rằng trước khi cụm này tan biến hoàn toàn trong khoảng một tỷ năm nữa, nó sẽ bao gồm toàn các lỗ đen.
Đọc thêm:
- Các nhà vật lý thiên văn lần đầu tiên theo dõi sự hợp nhất của sao neutron và lỗ đen
- Các nhà khoa học đã phát hiện ra cơn bão của một lỗ đen siêu lớn cổ đại