球狀星團因其外形類似球形而得名。它們由成千上萬甚至數十萬顆恒星組成,外貌呈球形,越往中心恒星越密集。目前已知球狀星團裡的恒星平均密度,甚至比太陽周圍的恒星密度高數十倍,而它的中心附近則要大數萬倍。此前研究認為,同一個球狀星團內的恒星具有相同的演化歷程,運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——球狀星團帕洛瑪5有兩個典型特征:它既是銀暈(在銀河系外圍分佈的老年恒星)中最稀疏的星團之一,還有兩條“長尾”,這兩條“長尾”由它噴出的恒星組成。由於這些“長尾”在天空中的跨度超過20度,因此帕洛瑪5是一個罕見的星團,可以幫助人類去理解“尾”的形成。
鑒於此,包括西班牙巴塞羅那大學天文學傢馬克·吉樂斯在內的研究團隊,通過逐星模擬研究瞭帕洛瑪5的演化。模擬發現,帕洛瑪5的結構和其突出“長尾”的典型特征可能來自一組恒星質量的黑洞,這組黑洞占到瞭帕洛瑪5約20%的質量。
在研究團隊提出的情景中,帕洛瑪5的這部分黑洞質量超過瞭臨界值,導致恒星流失速度比黑洞更快。於是,帕洛瑪5發生暴脹,形成瞭“長尾”。10億年後,現在這些黑洞的引力作用會讓帕洛瑪5的所有恒星被“噴出”,最後僅剩下黑洞。
隨著時間的流逝,致密星團的結構會越來越緊密,黑洞的比例下降,“可見尾”消失,因此研究人員認為,帕洛瑪5這樣含有大量黑洞的延展星團,可能是最近探測到的、沒有附屬星團的、名為薄星流的天體的前身。
球狀星團的核心,是一個由密集的古老恒星組成的“球”。球狀星團在星系中很常見,但這些拖傢帶口的老恒星們,究竟在星系演化中扮演何種角色,科學傢們還在研究。因為星團多,耐心尋找,總能找到一些奇形怪狀的,比如文中的帕洛瑪5。它拖著兩條“長尾”,因為它體內“孕育”著大量黑洞。在漫長的時間過後,黑洞會讓所有恒星流失,成為星團真正的主宰。它的命運也讓人思索,我們現在觀測到的一些還不能理解的天體,是否曾經有過類似的故事?