สัตว์ประหลาดไม่รู้จักพอ: สิ่งที่รู้เกี่ยวกับหลุมดำที่ดูดซับหนึ่งโลกต่อวินาที

ควาซาร์ที่ขับเคลื่อนโดยหลุมดำขนาดยักษ์สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ธรรมดา - นักวิทยาศาสตร์

บอกว่าอย่างไร

เกิดอะไรขึ้น

ทีมนักดาราศาสตร์ชาวออสเตรเลียพบหลุมดำ:ใหญ่กว่าใจกลางทางช้างเผือก 500 เท่า จากการค้นพบนี้ นักวิทยาศาสตร์จะค้นพบว่ากาแล็กซีของเรา พัฒนาและก่อตัวอย่างไร

ขณะนี้ ทีมนักวิจัยนานาชาติได้กล่าวว่าหลุมดำมวลมหาศาลนี้กลืนกินสสารที่มีปริมาตรเท่ากับโลกหนึ่งดวงทุกๆ วินาที

เป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่สว่างที่สุดและเติบโตเร็วที่สุดเท่าที่นักวิทยาศาสตร์เคยพบมา

ผู้คนมองหาวัตถุดังกล่าวมาตั้งแต่ปี 1960 กล่าวผู้เขียนนำ คริสโตเฟอร์ ออนเคน นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย และอย่างไรก็ดีหลุมดำนี้ก็ไม่สามารถค้นพบได้เป็นเวลานานแล้ว 

หลุมดำถูกค้นพบได้อย่างไร?

ทีมนักวิจัยค้นพบหลุมดำเมื่อเธอกำลังมองหาดาวคู่คู่หนึ่ง—วัตถุที่โคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลเดียวกัน พวกเขาใช้กล้องโทรทรรศน์ SkyMapper ซึ่งตั้งอยู่ในรัฐนิวเซาท์เวลส์

Adrian Lucy นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในนิวยอร์ก พบดาวคู่สมมุติประมาณ 200 ดวง แต่มีบางอย่างที่แปลกในหมู่พวกเขา ตามข้อมูลของ Onken

"วัตถุชิ้นหนึ่งกลายเป็นสิ่งที่แตกต่างจากดาวคู่มาก" Onken กล่าว

ทีมงานได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาด 1.9 เมตรที่หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์แห่งแอฟริกาใต้ในเมืองเคปทาวน์เพื่อดูวัตถุแปลก ๆ ให้ละเอียดยิ่งขึ้น

ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถเห็นความยาวคลื่นต่างๆ ของแสงที่มาจากวัตถุได้ ชื่อ SMSS J114447.77-430859.3 หรือ J1144 เรียกย่อๆ ว่า

คลื่นหรือเส้นแสงเหล่านี้บ่งชี้ว่ามีการเคลื่อนที่ของก๊าซอย่างรวดเร็ว ซึ่งหมายความว่าวัตถุนั้นขับเคลื่อนโดยหลุมดำมวลมหาศาล

เรารู้อะไรเกี่ยวกับหลุมดำขนาดมหึมานี้

หลุมดำมวลมหาศาลซึ่งมีมวลหลายล้านหรือหลายพันล้านดวงคือ "มอเตอร์" ที่ส่งพลังงานให้กับวัตถุที่สว่างที่สุดในท้องฟ้า - ควาซาร์

เมื่อมองจากโลก วัตถุเรืองแสงเหล่านี้มีลักษณะคล้ายกันเล็กน้อยดาว แต่จริงๆ แล้วแสงของพวกมันมาจากวงแหวนก๊าซ ฝุ่น และดวงดาวที่โคจรรอบหลุมดำ ซึ่งเรียกรวมกันว่าจานสะสมมวลสาร

เมื่อหลุมดำดูดฝุ่นและก๊าซเข้าสู่ตัวมันเองเนื่องจากแรงโน้มถ่วง สสารนี้จะร้อนจัดและเริ่มเรืองแสง

“คุณสามารถพูดได้ว่าก๊าซไหลลงสู่รูปร่างแพนเค้กและวัสดุนี้จะถูกทำให้ร้อนด้วยแรงเสียดทาน” ดร. ออนเคนกล่าว วัตถุเคลื่อนที่เร็วขึ้นและเร็วขึ้นเมื่อเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ หลุมดำคือจุดที่แม้แต่แสงก็ไม่สามารถหลบหนีได้ ในท้ายที่สุด สสารทั้งหมดตกลงไปในหลุมดำที่อยู่เหนือขอบฟ้าเหตุการณ์ ด้วยเหตุนี้ มวลของมันจึงเพิ่มขึ้น

นี่คือก๊าซที่ส่องสว่างและเคลื่อนที่เร็วนี้กระแสน้ำวนช่วยให้ Onken และทีมของเขาวัดมวลของหลุมดำมวลมหาศาล - มีจำนวนประมาณ 3 พันล้านดวง ตัวอย่างเช่น หลุมดำที่ใจกลางกาแลคซีของเรามีมวลประมาณ 4 ล้านดวงอาทิตย์

แม้ว่า J1144 จะอ่อนกว่าตัวอื่นควอซาร์ที่ค้นพบในช่วง 60 ปีที่ผ่านมามันอยู่ไกลและสว่างกว่าวัตถุอื่นที่มีอายุใกล้เคียงกันมาก ทีมงานยังได้เปรียบเทียบความส่องสว่างของ J1144 ในช่วง 45 ปีที่ผ่านมาเพื่อดูว่าเป็นอย่างไรในการสังเกตครั้งก่อน

ปรากฎว่าควาซาร์ยักษ์ยังคงสว่างอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน ซึ่งหมายความว่าหลุมดำของมันถูกดูดซับก๊าซอย่างต่อเนื่องและทุกอย่างที่ขวางหน้ามันในเส้นทางของมัน

ไมเคิล คาวลีย์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีควีนส์แลนด์ กล่าวว่า หากหลุมดำมวลมหาศาลมีขนาดใหญ่มาก ก็จะต้องเชื่อมต่อกับดาราจักรขนาดใหญ่

คุณยังสามารถดูควาซาร์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ทั่วไปได้ เราบอกคุณว่า

แสงจากควอซาร์นี้สว่างกว่า 7,000 เท่ามาจากทางช้างเผือก ซึ่งหมายความว่าควาซาร์สามารถมองเห็นได้โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ที่เหมาะสม ตามข้อมูลของ Onken สิ่งนี้ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30-40 ซม. และกล้องที่ถ่ายภาพโดยเปิดรับแสงนาน 

J1144 อยู่บนท้องฟ้าทางตะวันตกเฉียงเหนือของ Southern Cross เรืองแสงในกลุ่มดาว Centaurus

ทำไมต้องศึกษาหลุมดำมวลยวดยิ่งใหม่?

ตามที่ดร.คาวลีย์กล่าวไว้ นี่เป็นการค้นพบที่หายากซึ่งสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับการกำเนิดและวิวัฒนาการของดาราจักรได้ เนื่องจากคุณสมบัติของหลุมดำมวลมหาศาลและดาราจักรของมันมีความสัมพันธ์กัน ด้วยการศึกษาหลุมดำ เราสามารถเข้าใจโครงสร้างของกาแลคซีและในทางกลับกันได้

J1144 ตั้งอยู่นอกทางช้างเผือก แต่อยู่ไม่ไกลจากมัน วัตถุนี้จึงสามารถใช้ศึกษาว่าก๊าซเคลื่อนที่เข้าและออกจากดาราจักรของเราได้อย่างไร

ตอนนี้ Onken และทีมของเขาต้องการทำความเข้าใจว่าทำอย่างไรหลุมดำมวลมหาศาลขนาดมหึมาได้ก่อตัวขึ้น ยังไม่ทราบว่ามันค่อยๆ ขยายตัวหรือเกิดการชนกันของกาแลคซีใหญ่ ซึ่งก่อให้เกิดก๊าซจำนวนมากและทำให้ปริมาตรของมันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

อ่านเพิ่มเติม:

เนื้องอกทั้งหมดหายไป: ยามะเร็งชนิดใหม่ทำงานได้โดยไม่ต้องใช้เคมีบำบัดและการผ่าตัด

ชิป AI อัพเกรดโทรศัพท์และแล็ปท็อป: ไม่จำเป็นต้องซื้ออุปกรณ์ใหม่อีกต่อไป

ต้นกำเนิดของ Black Death ถูกเปิดเผย การวิจัยดีเอ็นเอนำไปสู่เอเชียกลาง