Grŵp o dyllau duon wedi eu canfod yng nghanol clwstwr o sêr

Mae gwyddonwyr wedi cael eu syfrdanu gan grŵp o fwy na 100 o dyllau duon yng nghanol casgliad mawr o sêr sy’n fwy nag 80,000 o flynyddoedd golau o'r Ddaear.

Gwnaed y darganfyddiad y tu mewn i Palomar 5, sef casgliad o sêr 10 biliwn oed sy'n cylchdroi’r Llwybr Llaethog.

Wrth iddyn nhw roi gwybod am eu canfyddiadau heddiw yn Nature Astronomy, dywed y gwyddonwyr fod Palomar 5 yn cynnwys tua thair gwaith cynifer o dyllau duon ag y bydden nhw’n disgwyl dod o hyd iddyn nhw mewn clwstwr o sêr o'r maint hwn, ac mae màs pob un o’r tyllau duon tua 20 gwaith yn fwy na màs yr Haul.

Maen nhw o’r farn y gallai'r casgliad hwn o glystyrau hynod enfawr o fater, na all unrhyw beth ddianc drwyddo, fod yn gyfrifol am y ffaith bod cynifer o sêr o Palomar 5 wedi diflannu ar hyd yr hyn a elwir yn 'nant lanw'.

Rhimyn tenau o sêr yw nant lanw a chredir eu bod ar un adeg wedi bod yn glwstwr crwn neu'n alaeth corrach, a’u bod nhw bellach wedi cael eu llusgo ymaith ar hyd cylchdro y clystyrau yn sgîl y llanwau yn y galaeth.

Mae gan Palomar 5 ffrydiau o sêr sy'n ymestyn tuag at allan i gyfeiriad blaen a chefn llwybr ei gylchdro ei hun, gan ymestyn i bellteroedd o 13,000 o flynyddoedd golau.

“Dydyn ni ddim yn gwybod sut mae’r ffrydiau hyn yn ymffurfio, ond un syniad yw eu bod yn glystyrau o sêr y tarfwyd arnyn nhw,” meddai prif awdur y papur yr Athro Mark Gieles, o Sefydliad Gwyddorau Cosmos Prifysgol Barcelona.

“Fodd bynnag, does gan yr un o’r nentydd a ddarganfuwyd yn ddiweddar glwstwr o sêr sy’n gysylltiedig â nhw, felly allwn ni ddim bod yn sicr. Felly, er mwyn deall sut yr ymffurfiodd y ffrydiau hyn, mae’n rhaid inni astudio un sydd â system serol sy'n gysylltiedig â hi. Palomar 5 yw’r unig achos hyd heddiw, felly mae’n allweddol o ran dirnad sut mae’r nentydd yn ymffurfio a dyna pam rydyn ni wedi ei astudio’n fanwl. ”

Er mwyn gwneud eu canfyddiadau, efelychodd y tîm gylchdroeon ac esblygiad pob seren yn Palomar 5 nes iddi farw yn y diwedd, gan amrywio priodweddau cychwynnol y clwstwr nes dod o hyd i arsylwadau am y nant a'r clystyrau a oedd yn cyd-fynd yn dda.

Roedden nhw’n gallu dangos bod Palomar 5 wedi ymffurfio â llai o dyllau duon, ond yna dihangodd sêr mewn ffordd fwy effeithlon gan adael y tyllau duon ar eu hôl.

Maen nhw o’r farn bod y tyllau duon wedi chwyddo'r clwstwr mewn ffordd ddeinamig wrth iddyn nhw ryngweithio â’r sêr drwy gyfrwng tafliadau sling disgyrchiant, gan arwain at fwy byth o sêr yn dianc ac yna’r broses o’r nant lanw yn ymffurfio.

Dyma a ddywedodd cyd-awdur yr astudiaeth Dr Fabio Antonini, o Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd: “Yr hyn rydyn ni wedi ei ddangos yw na fydd casgliad anarferol o fawr o dyllau duon efallai yn anghyffredin, ac y gallai’r un nifer, neu ragor hyd yn oed efallai, fod yng nghanol clystyrau eraill o sêr sydd wedi ffurfio nentydd llanw”.

Hwyrach y bydd gan y canfyddiadau newydd oblygiadau o bwys ym maes astudio tyllau duon eu hunain yn ogystal â chrychau’r tonnau disgyrchiant sy'n cael eu cynhyrchu pan fydd dau ohonyn nhw'n gwrthdaro ac yn uno â'i gilydd.

“Rydyn ni’n credu bod cyfran fawr o’r achosion o dyllau duon deuaidd sy’n ymgyfuno â’i gilydd yn ymffurfio’n glystyrau o sêr,” aeth Dr Antonini yn ei flaen.

“Rhywbeth sy’n gwbl anhysbys inni yn hyn oll yw faint o dyllau duon sydd mewn clystyrau, ac mae hyn yn anodd ei wybod gan na allwn ni weld tyllau duon. Mae ein dull newydd yn ein galluogi i ddysgu faint o dyllau duon sydd mewn clwstwr o sêr drwy ond edrych ar y sêr maen nhw'n eu taflu allan.''

Clwstwr crwn yw Palomar 5 a ddarganfuwyd ym 1950 gan Walter Baade. Mae yng nghytser Serpens tua 80,000 o flynyddoedd golau o'r Ddaear ac mae'n un o’r tua 150 o glystyrau crwn sy'n cylchdroi’r Llwybr Llaethog.

Mae'n un o'r clystyrau “mwyaf manflewog” yn lleugylch ein Galaeth, a'r pellter ar gyfartaledd rhwng y sêr yw ychydig o flynyddoedd golau, yn debyg i'r pellter rhwng yr Haul a’i seren agosaf.

Dywed y tîm mai tyllau du yn gyfan gwbl fydd cynnwys Palomar 5 ymhen tua biliwn o flynyddoedd.