شتات نجمي: كيف شكلت الثقوب السوداء عنقودًا نجميًا رقيقًا؟

يتميز أحد العناقيد النجمية القديمة بـ"ذيول" طويلة من النجوم، يبدو أنها من فعل الأيادي الخفية للثقوب السوداء. فقوى الجاذبية الخاصة بهذه الثقوب تقذف النجوم بعيدًا عن مركزها، لتتلقفها القوى المجرِّية وتسحب النجوم إلى مسافات أبعد فأبعد عن هذا المركز.

ويصنف علماء الفلك المجموعة النجمية المسماة "بالومار5" Palomar 5 باعتبارها عنقودًا نجميًا كرويًا، أي مجموعة شبه كروية من النجوم القديمة. وتقع هذه المجموعة على بعد حوالي 20 ألف فرسخ فلكي من الأرض، وتعد واحدة من أكثر العناقيد النجمية الكروية خفة – أو أقلها كثافًة – في مجرتنا. إلا أن مارك جيليس، من جامعة برشلونة الإسبانية، وفريقه البحثي يشيرون إلى وجود أدلة توحي بأن هذا العنقود النجمي كان في السابق أعلى كثافًة بكثير.

أنشا الباحثون نموذجًا يوضح كيف يُحتمل أن طائفة متنوعة من العناقيد النجمية - التي تتسم بمدار يماثل مدار مجموعة "بالومار 5" - قد تطورت على امتداد فترة تبلغ 11.5 مليار سنة. وتبين أن نقاط بداية تكوُّن العناقيد التي تطورت لتشكل أقرب العناقيد شبهًا بمجموعة "بالومار 5" وأذيالها النجمية هي العناقيد التي نشأت داخلها ثقوب سوداء وبقيت في مواقعها، بحيث ساعدت جاذبيتها على دفع النجوم لمسافات بعيدة لتكوين العنقود الرقيق الذي نرصده اليوم.

ويشير بحث الفريق إلى أن مجموعة "بالومار 5" بعد مليار سنة من الآن، سوف تكون قد قذفت بكل نجومها إلى خارجها، بحيث لا يبقى بها سوى الثقوب السوداء فقط.

Nature Astron. (2021)