Los cúmulos globulares son aparentemente muy, muy antiguos, y la densidad de estos cúmulos parece aumentar a medida que uno se acerca al centro de un cúmulo. Las órbitas están destinadas a ser caóticas, ya que no hay un plano orbital particular, a diferencia de una galaxia espiral. Solo por los efectos de las mareas parece que, con el tiempo, muchas de las estrellas del medio deberían haberse fusionado, formando nuevas estrellas de tamaño cada vez mayor. Eventualmente, uno debería haber visto supernovas ocurriendo dentro de estos cúmulos, o al menos eso parecería, y debería haber agujeros negros en algunos de ellos. Sin embargo, parece que esto no sucede, y las estrellas de estos cúmulos no se fusionan. ¿Qué impide que esto suceda?
Hay tres cosas que trataré de explicar en mi respuesta. En primer lugar, los cúmulos globulares tardan mucho tiempo en evolucionar, del orden de a años. En segundo lugar, muchos encuentros entre un binario y una estrella errante pueden expulsar al errante con solo un pequeño ajuste del binario, agotando así el núcleo. En tercer lugar, actualmente se cuestiona que algunos cúmulos globulares realmente tengan agujeros negros en sus centros.
La escala de tiempo aproximada para la evolución de un cúmulo globular es el tiempo de cruce. Es decir, el tiempo que tarda una estrella promedio en atravesar todo el cúmulo. La entrada de Wikipedia para cúmulos globulares dice "el valor medio es del orden de años". Por lo tanto, llevaría algún tiempo conseguir que se forme un agujero negro realmente grande.
Es cierto que hay muchas interacciones entre estrellas en el núcleo denso. Sin embargo, muchos de estos conducen a la formación de sistemas binarios en lugar de colisiones o fusiones. Cuando una tercera estrella interactúa con una binaria, un resultado común es que las estrellas de la binaria se acercan y se conserva la energía al expulsar la tercera estrella a alta velocidad. Hace poco vi un seminario en el que el orador hizo un cálculo detallado de cuánta "radiación" produce y resulta bastante. Algo así como, si se forma un binario, puede expulsar unas 20 estrellas antes de que el binario se fusione en una sola estrella.
Finalmente, no olvide que la gente ya ha afirmado tener evidencia de agujeros negros de unos pocos miles de masas solares en los centros de M15 y Cén . También han sugerido tales agujeros negros en los centros de cúmulos globulares alrededor de otras galaxias. Mayall II es un candidato, orbitando Andrómeda. El reciente candidato a agujero negro de masa intermedia HLX-1 parece tener una población de estrellas a su alrededor, por lo que podría ser un cúmulo globular (pero también podría ser el núcleo desnudo de una galaxia que interactuó recientemente con ESO 243-49).
Andrés
Incnis Mrsi