ฮับเบิลออกล่าหลุมดำขนาดกลางที่เข้าใจยาก

มีบางอย่างแปลกเกี่ยวกับหลุมดำที่ค้นพบจนถึงปัจจุบัน เราพบหลุมดำขนาดเล็กจำนวนมากซึ่งมีมวลน้อยกว่าดวงอาทิตย์ 100 เท่า และหลุมดำขนาดใหญ่จำนวนมากที่มีมวลเป็นล้านหรือหลายพันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ แต่เราแทบจะไม่พบหลุมดำใด ๆ ในช่วงมวลกลาง ซึ่งอาจไม่เพียงพอที่จะยืนยันได้ว่าพวกมันมีอยู่จริง และยังไม่ชัดเจนว่าทำไม

ขณะนี้ นักดาราศาสตร์กำลังใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเพื่อตามหาหลุมดำที่หายไปเหล่านี้ ฮับเบิลก็มี ก่อนหน้านี้พบหลักฐานบางอย่าง ของหลุมดำในช่วงระหว่างกลางนี้ และตอนนี้มันถูกใช้เพื่อค้นหาตัวอย่างภายในระยะไม่กี่พันปีแสงของโลก

การระบุหลุมดำกลางเหล่านี้เป็นเรื่องยากเพราะผลกระทบที่พวกมันมีต่อดาวฤกษ์รอบ ๆ พวกมันนั้นเจียมเนื้อเจียมตัวมากกว่าหลุมดำมวลมหาศาลขนาดยักษ์ที่นักดาราศาสตร์มักจะสังเกตเห็น ฮับเบิลได้สังเกตการณ์เป้าหมายเช่นเมสไซเออร์ 4 ซึ่งเป็นกระจุกดาวทรงกลมที่เชื่อกันว่ามีหลุมดำซึ่งมีมวลประมาณ 800 เท่าของดวงอาทิตย์ ไม่สามารถสังเกตหลุมดำได้โดยตรง แต่สามารถสรุปการมีอยู่ของมันได้โดยการดูผลกระทบเล็กๆ น้อยๆ ที่มันสร้างบนดาวฤกษ์ใกล้เคียง

นักวิจัยยังใช้ข้อมูลจากไกอา ซึ่งเป็นโครงการสร้างแผนที่ดาวฤกษ์ในทางช้างเผือกสามมิติ ซึ่งช่วยในการให้ข้อมูลเกี่ยวกับรูปร่างของกระจุกดาวทรงกลม แม้ว่าจะมีกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังทั้งสองตัวนี้ แต่ก็ยังยากสำหรับนักวิจัยที่จะรู้ ไม่ว่าพวกเขาจะดูหลุมดำหรือวัตถุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าเช่นดาวนิวตรอนหรือสีขาวก็ตาม คนแคระ

“การใช้ข้อมูล Gaia และฮับเบิลล่าสุด ทำให้ไม่สามารถแยกแยะระหว่างกลุ่มประชากรมืดมนของเศษดาวฤกษ์และ แหล่งกำเนิดที่คล้ายจุดที่ใหญ่กว่าเพียงแหล่งเดียว” ผู้เขียนนำการวิจัย Eduardo Vitral จากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ อธิบาย ใน คำแถลง. “หนึ่งในทฤษฎีที่เป็นไปได้ก็คือ แทนที่จะแยกวัตถุมืดเล็กๆ จำนวนมากออกจากกัน มวลมืดนี้อาจเป็นหลุมดำขนาดกลางหลุมเดียว”

หากมีวัตถุหลายชิ้นอยู่ใกล้กัน พวกมันจะต้องถูกอัดแน่นเข้าด้วยกันในรูปแบบที่ไม่มั่นคง คำอธิบายที่เป็นไปได้มากกว่าคือมีหลุมดำหลุมเดียวที่มีมวลปานกลาง

“เรามีความมั่นใจเป็นอย่างดีว่าเรามีบริเวณเล็กๆ ที่มีมวลเข้มข้นจำนวนมาก” Vitral กล่าว “มันเล็กกว่ามวลมืดหนาแน่นที่สุดที่เราเคยพบในกระจุกดาวทรงกลมอื่นประมาณสามเท่า ภูมิภาคนี้มีขนาดกะทัดรัดมากกว่าที่เราจะจำลองด้วยการจำลองเชิงตัวเลขได้เมื่อเราพิจารณา ประกอบด้วยหลุมดำ ดาวนิวตรอน และดาวแคระขาวที่แยกออกจากกันที่กระจุกดาว ศูนย์. พวกมันไม่สามารถสร้างมวลที่มีความเข้มข้นแคบขนาดนั้นได้”

นั่นหมายความว่านักวิจัยไม่สามารถแน่ใจได้ทั้งหมดว่าพวกเขาได้พบหลุมดำกลางที่เข้าใจยากแห่งหนึ่ง แต่มีความเป็นไปได้ที่แน่นอน และนั่นหมายความว่ายังมีงานวิจัยที่น่าสนใจอีกมากมายที่จะตามมา “วิทยาศาสตร์ไม่ค่อยเกี่ยวกับการค้นพบสิ่งใหม่ๆ ในช่วงเวลาเดียว” Timo Prusti นักวิทยาศาสตร์ประจำภารกิจของ Gaia กล่าว “มันเกี่ยวกับการสรุปข้อสรุปให้แน่ชัดมากขึ้นทีละขั้นตอน และนี่อาจเป็นก้าวหนึ่งในการทำให้แน่ใจได้ว่ามีหลุมดำมวลปานกลางอยู่”

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร ประกาศรายเดือนของ Royal Astronomical Society.

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• หนึ่งกาแล็กซี สองมุมมอง: ดูการเปรียบเทียบภาพจากฮับเบิลและเวบบ์
• SpaceCamp ซึ่งเป็นภาพยนตร์ที่น่าทึ่งในปี 1986 ติดอยู่ในหลุมดำที่สตรีมมิ่ง
• ภาพถ่ายประจำสัปดาห์ของฮับเบิลแสดงกาแล็กซีแมงกะพรุนที่ไม่ธรรมดา
• ฮับเบิลสังเกตระบบดาวประหลาดที่มีดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์สามดวง
• ดูขนาดที่น่าสะพรึงกลัวของหลุมดำมวลมหาศาลในการสร้างภาพโดย NASA

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร