นักดาราศาสตร์ค้นพบหลุมดำใกล้ๆดาวฤกษ์ที่ระเบิดออก

Share

9 กุมภาพันธ์ 2560

ทีมนักดาราศาสตร์นำโดย Masaya Yamada นักศึกษาปริญญาโทแห่งมหาวิทยาลัยเคโอ (Keio University) ประเทศญี่ปุ่น ใช้กล้องโทรทรรศน์ ASTE ในชิลีและ กล้องโทรทรรศน์วิทยุแห่ง Nobeyama Radio Observatory ทำการศึกษาแก๊สที่กระจายอยู่รอบๆซูเปอร์โนวา W44 ซึ่งห่างจากโลกเราออกไป 10,000 ปีแสงเพื่อหาปริมาณพลังงานจากซูเปอร์โนวาถ่ายเทมายังแก๊สโดยรอบ แต่พวกเขากลับค้นพบหลุมดำที่ซ่อนตัวอยู่บริเวณขอบของซูเปอร์โนวานั้น!

ภาพหลุมดำเคลื่อนที่ผ่านกลุ่มแก๊สของซูเปอร์โนวา แรงโน้มถ่วงของมันดึงให้แก๊สถูกลากด้วยความเร็วสูง

 

        หลักฐานคือ ในระหว่างที่พวกเขาศึกษากลุ่มแก๊สอยู่นั้นเอง มีแก๊สกลุ่มหนึ่งขนาดใหญ่ 2 ปีแสงเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วราวๆ 100 กิโลเมตรต่อวินาทีซึ่งเร็วกว่าอัตราเร็วเสียงในตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์มากกว่าสองเท่า! ยิ่งไปกว่านั้นมันยังเคลื่อนที่สวนทางกับการหมุนของกาแล็กซีทางช้างเผือกด้วย

        กลุ่มแก๊สประหลาดนี้ทำให้นักดาราศาสตร์เกิดความสนใจจนทำการศึกษาอัตราเร็วของกลุ่มแก๊สนี้ในแต่ละส่วนของมันโดยละเอียด ผลปรากฏว่าบางส่วนของมันมีพลังงานสูงกว่าพลังงานที่ซูเปอร์โนวานี้ปลดปล่อยออกมาเสียอีก! ซึ่งไม่น่าเป็นไปได้สำหรับแก๊สที่ระเบิดออกมาตามปกติ

        ทีมวิจัยจึงเสนอคำตอบที่เป็นไปได้ไว้สองทางซึ่งทั้งสองทางล้วนเกี่ยวข้องกับหลุมดำ

 

        1. ซูเปอร์โนวาระเบิดพัดพากลุ่มแก๊สเคลื่อนผ่านหลุมดำที่อยู่บริเวณนั้น หลุมดำดึงแก๊สเข้ามาบีบอัดรอบๆแล้วเกิดการระเบิดขึ้นจนกลุ่มแก๊สเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก นักดาราศาสตร์คาดว่าในกรณีนี้หลุมดำน่าจะมีมวลอย่างน้อยๆ 3.5เท่าของมวลดวงอาทิตย์

        2. หลุมดำเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงผ่านกลุ่มแก๊สรอบๆซูเปอร์โนวาทำให้แรงโน้มถ่วงของหลุมดำลากดึงแก๊สเหล่านั้นจนมีความเร็วสูง ในกรณีนี้หลุมดำดังกล่าวต้องมีมวลอย่างน้อย 36 เท่าของมวลดวงอาทิตย์

 

        อย่างไรก็ตาม ทีมนักวิจัยยังไม่แน่ใจว่าแนวทางไหนเป็นไปได้มากกว่ากัน แต่การค้นพบนี้เป็นหลักฐานที่ทำให้นักดาราศาสตร์มั่นใจว่าในกาแล็กซีของเราน่าจะมีหลุมดำเดี่ยวๆโคจรอยู่นับร้อยล้านดวง ซึ่งนักดาราศาสตร์เคยพบไม่กี่สิบดวงเท่านั้น

        นั่นเป็นเพราะการมองหาหลุมดำเดี่ยวๆเป็นเรื่องยากมากเนื่องจากมันปรากฏดำสนิทและไม่ปลดปล่อยคลื่นใดๆออกมาให้ตรวจจับ  ต่างจากหลุมดำที่ดูดกลืนแก๊สหรือดาวฤกษ์คู่ของมันเข้าไปจนปลดปล่อยพลังงานออกมาโดยรอบอย่างชัดเจน

        งานวิจัยนี้อาจกลายเป็นแนวทางใหมสำหรับการค้าหาหลุมดำในอนาคตได้

 

 

อ้างอิง

http://www.nro.nao.ac.jp/en/news/2017/0116-yamada-e.html