超级“喷子”！球状星团帕洛玛5将用十亿年喷出所有恒星，只留黑洞……

《自然-天文学》本周发表的一篇论文指出，球状星团帕洛玛5（Palomar 5）将在10亿年的时间内喷完所有恒星，最后只剩下十几个黑洞。研究结果对于我们理解帕洛玛5的演化以及银河系其他星团的命运具有重要意义。

帕洛玛5是银河系光环中最稀疏的星团之一，它最著名的是其壮观的潮汐尾巴。这两条长尾由它喷出的恒星组成，横跨天空超过20°。因此帕洛玛5是一个难得的星团，可以帮助我们理解“星团尾巴”的形成。

西班牙巴塞罗那大学的Mark Gieles和同事通过逐星模拟研究了帕洛玛5的演化。模拟发现，帕洛玛5的结构和其突出长尾的典型特征可能来自一组恒星质量的黑洞，这组黑洞占到了帕洛玛5约20%的质量。

在作者提出的情景中，帕洛玛5的这部分黑洞质量超过了临界值，导致是恒星的损失率高于黑洞，因此黑洞比例逐渐增加。这使帕洛玛5星团发生膨胀，加强了潮汐剥离和尾巴的形成。

10亿年后，现在这些黑洞的引力作用会将所有恒星喷出帕洛玛5，最后仅剩下黑洞。因此，黑洞为主的扩展型星团很可能是最近在银河系光环中发现的稀薄恒星流的始祖。

随着时间的流逝，致密星团的结构会越来越紧密，黑洞的比例下降，可见尾消失，因此作者认为， 帕洛玛5这样含有大量黑洞的延展星团可能是最近探测到的、没有附属星团的薄星流的前身天体。

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参考资料

[1]微博@NaturePortfolio

[2]Gieles, M., Erkal, D., Antonini, F. et al. A supra-massive population of stellar-mass black holes in the globular cluster Palomar 5. Nat Astron (2021). https://doi.org/10.1038/s41550-021-01392-2

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