ค้นพบหลุมดำขนาดใหญ่ที่สุดในทางช้างเผือกใกล้โลก

นักดาราศาสตร์ค้นพบหลุมดำดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 33 เท่า และยังเป็นหลุมดำที่อยู่ใกล้โลกที่สุดเป็นอันดับสองที่เคยบันทึกไว้

ภาพประกอบหลุมดำดวงดาวที่ใหญ่ที่สุดในทางช้างเผือกและดวงดาวที่โคจรรอบหลุมดำนั้น ภาพ: ESO/L. Calcada — ภาพประกอบหลุมดำดวงดาวที่ใหญ่ที่สุดในทางช้างเผือกและดวงดาวที่โคจรรอบหลุมดำนั้น ภาพ: *ESO/L. Calcada*

หลุมดำที่เพิ่งค้นพบใหม่นี้มีชื่อว่า Gaia BH3 ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 33 เท่า ทำให้ได้รับสมญานามว่าเป็นหลุมดำขนาดใหญ่ที่สุดในทางช้างเผือกจาก Cygnus X-1 ซึ่งเป็นหลุมดำขนาดใหญ่ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 21 เท่า Gaia BH3 อยู่ห่างจากโลกเพียง 2,000 ปีแสง ตั้งอยู่ในกลุ่มดาวนกอินทรีย์ (Aquila) และเป็นหลุมดำที่อยู่ใกล้โลกเป็นอันดับสองเท่าที่เคยบันทึกมา หลุมดำที่อยู่ใกล้ที่สุดคือ Gaia BH1 ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 1,500 ปีแสง

Pasquale Panuzzo นักดาราศาสตร์จากหอดูดาวปารีสแห่งศูนย์วิจัย วิทยาศาสตร์ แห่งชาติฝรั่งเศส (CNRS) กล่าวว่า “ไม่มีใครคาดคิดว่าจะพบหลุมดำขนาดใหญ่เช่นนี้อยู่ใกล้ๆ โดยที่ไม่มีใครตรวจพบมาก่อน” การศึกษาครั้งใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Astronomy and Astrophysics เมื่อวันที่ 16 เมษายน

หลุมดำเกิดจากการยุบตัวของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่และเติบโตโดยดูดกลืนก๊าซ ฝุ่น ดาวฤกษ์อื่น และหลุมดำ ปัจจุบันหลุมดำแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่ หลุมดำดาวฤกษ์ (หรือหลุมดำมวลดาวฤกษ์) ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายเท่าถึงหลายสิบเท่า และหลุมดำมวลยวดยิ่ง ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายล้านถึง 5 หมื่นล้านเท่า นอกจากนี้ยังมีหลุมดำมวลปานกลาง ซึ่งมีทฤษฎีว่ามวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 100 ถึง 100,000 เท่า แม้ว่าจะมีหลุมดำมวลปานกลางที่มีศักยภาพอยู่หลายตัว แต่ก็ยังไม่มีการยืนยันหลุมดำมวลปานกลางอย่างแน่นอน

เพื่อค้นหา Gaia BH3 ทีมนักดาราศาสตร์ได้ใช้ยานอวกาศ Gaia ของสำนักงานอวกาศยุโรป (ESA) ซึ่งทำแผนที่ตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของดวงดาวประมาณ 2 พันล้านดวงในทางช้างเผือก เมื่อดูข้อมูลของ Gaia ทีมนักดาราศาสตร์ได้ค้นพบการสั่นไหวที่แปลกประหลาดในวงโคจรของดาวดวงนี้ สาเหตุอาจเกิดจากแรงดึงดูดของหลุมดำที่มองไม่เห็นซึ่งเป็นเพื่อนร่วมทาง ดังนั้นพวกเขาจึงได้ศึกษาการสังเกตการณ์ของ Gaia และข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์ Very Large Telescope ในทะเลทรายอาตากามาของประเทศชิลีอย่างใกล้ชิดขึ้น และในที่สุดก็ยืนยันการมีอยู่ของหลุมดำนี้ได้ การสังเกตการณ์ยังช่วยให้สามารถวัดมวลของวัตถุได้อย่างแม่นยำอีกด้วย

ทีมวิจัยต้องการทำการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจว่า Gaia BH3 ก่อตัวขึ้นได้อย่างไรและส่งผลต่อสสารรอบข้างอย่างไร ผลเบื้องต้นบ่งชี้ว่าดาวคู่ของมันขาดธาตุที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียม ซึ่งสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าหลุมดำขนาดเล็กสามารถก่อตัวขึ้นได้จากดาวที่หลอมเชื้อเพลิงนิวเคลียร์น้อยกว่าให้เป็นธาตุที่หนักกว่า การศึกษาหลุมดำช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับการขยายตัวของจักรวาล ว่าดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ก่อตัวและวิวัฒนาการได้อย่างไร และยังพิสูจน์ทฤษฎีของมนุษย์เกี่ยวกับจักรวาลอีกด้วย

ทูเทา (อ้างอิงจาก Live Science )

ลิงค์ที่มา