CU Boulder-onderzoekers hebben een mechanisme ontdekt dat de persistentie verklaart van asymmetrische stellaire clusters die superzware zwarte gaten in sommige sterrenstelsels omringen en suggereert dat tijdens post-galactische fusieperioden, sterren in een baan om de aarde zouden in het zwarte gat kunnen worden geslingerd en vernietigd met een snelheid van één per jaar.

Het onderzoek, die onlangs werd gepubliceerd in Het astrofysische tijdschrift , suggereert ook een antwoord op een al lang bestaand astronomisch mysterie over het gedrag van excentrische sterbanen in de buurt van superzware zwarte gaten en waarom de schijnbaar onstabiele dynamiek op lange termijn overleeft.

De zwaartekracht van een superzwaar zwart gat creëert een nucleaire sterrenhoop eromheen, waarvan de zwaartekrachtfysica zou verwachten dat deze sferisch symmetrisch zou zijn. Echter, verschillende sterrenstelsels, waaronder het nabijgelegen Andromeda, zijn waargenomen met een asymmetrische sterrenhoop die in plaats daarvan de vorm van een schijf aanneemt. Er wordt vermoed dat excentrische schijven zijn gevormd in de nasleep van een recente fusie tussen twee gasrijke sterrenstelsels.

Binnen de schijf, elke ster volgt een elliptische baan die in de loop van de tijd rond het superzware zwarte gat draait. De banen van de sterren overlappen elkaar bijna en interageren vaak met elkaar. Eventueel, zwaartekrachtverstoringen in de baan van een ster zullen deze te dicht bij het zwarte gat brengen.

"De kracht bouwt zich op in deze sterbanen en verandert van vorm, " zei Associate JILA Fellow Ann-Marie Madigan, die de studie leidde. "Eventueel, een ster bereikt de dichtstbijzijnde nadering van het zwarte gat en wordt versnipperd."

"We voorspellen dat in een post-galactische fusieperiode, een superzwaar zwart gat zal één ster per jaar opslokken, " zei co-auteur Heather Wernke, een CU Boulder afgestudeerde student. "Dat is 10, 000 keer vaker dan andere tariefvoorspellingen."

De bevinding ondersteunt het observationele bewijs dat sommige sterrenstelsels met superzware zwarte gaten in hun centrum hogere stersterftecijfers hebben dan andere en suggereert dat excentrische kernschijven vaker voorkomen dan aanvankelijk werd verwacht. Verdere studies kunnen onderzoekers helpen om galactische fusies en de evolutie van het universum beter te begrijpen.

"Andromeda is waarschijnlijk voorbij het hoogtepunt van dit proces, lang geleden een fusie hebben ondergaan, " zei Madigan, die ook een assistent-professor is in de afdeling Astrofysische en Planetaire Wetenschappen van CU Boulder. "Maar met gegevens met een hogere resolutie, we kunnen misschien jongere excentrische schijven vinden in verder weg gelegen galactische kernen."