ไม่เคยมีมาก่อนในประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์: หลุมดำมวลยิ่งยวดยิง 'กระสุนแก๊ส'

หลุมดำมวลยวดยิ่งเป็น “สัตว์ประหลาดในจักรวาล” ที่มีมวลตั้งแต่ล้านจนถึงพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ ด้วยแรงโน้มถ่วงที่แรงมาก พวกมันจึงกลืนทุกสิ่งทุกอย่างรอบตัว รวมถึงแสงด้วย - ภาพ: JAXA

ตาม ธรรมชาติ หลุมดำประหลาดนี้คือ PDS 456 ซึ่งเป็นนิวเคลียสกาแลกซีที่มีการเคลื่อนไหว (AGN) ในกลุ่มดาวงู

ทีม นักวิทยาศาสตร์ นานาชาติจากโครงการ XRISM Spectroscopy ได้ใช้เครื่องมือ XRISM สมัยใหม่และบันทึกกระแสก๊าซความเร็วสูงที่ถูกปล่อยออกมาจากศูนย์กลางหลุมดำด้วยความเร็ว 20-30% ของความเร็วแสง ซึ่งเทียบเท่ากับประมาณ 60,000 - 90,000 กม./วินาที

ที่น่าทึ่งก็คือ พลังงานที่กระแสก๊าซเหล่านี้ขนส่งนั้นสูงกว่าพลังงานที่ลมกาแล็กซีปกติพัดพาถึง 1,000 เท่า และนั่นอาจทำให้ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างหลุมดำและกาแล็กซีเปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง

หลุมดำมวลยวดยิ่งเป็น “สัตว์ประหลาดในจักรวาล” ที่มีมวลตั้งแต่ล้านจนถึงพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ ด้วยแรงดึงดูดอันแข็งแกร่งยิ่งยวด พวกมันกลืนทุกสิ่งทุกอย่างรอบตัวรวมทั้งแสงด้วย

นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่ากาแล็กซีทุกแห่งมีหลุมดำมวลยวดยิ่งอยู่ที่ศูนย์กลาง หลุมดำและกาแล็กซี่เติบโตมาด้วยกัน แต่กลไกที่เจาะจงนั้นยังคงเป็นปริศนา

กุญแจดอกหนึ่งที่เชื่อกันว่าสำคัญที่สุดในการถอดรหัสความสัมพันธ์นี้คือลมจักรวาล ซึ่งเป็นกระแสก๊าซและพลังงานที่ "ถูกพ่น" ออกไปสู่อวกาศโดยหลุมดำ

นักวิจัยเชื่อว่าลมเหล่านี้มีบทบาทหลัก 2 ประการ คือ ยับยั้งการเติบโตของหลุมดำโดยการทำให้การไหลของสสารที่ถูกดูดเข้ามาช้าลง และถ่ายโอนพลังงานมหาศาลไปยังกาแลคซี ซึ่งสามารถยับยั้งการก่อตัวของดาวดวงใหม่ได้

โดยใช้ XRISM ทีมงานได้ค้นพบว่าลมจาก PDS 456 ไม่ใช่มวลที่เป็นเนื้อเดียวกัน แต่แบ่งออกเป็น 5 ส่วนแยกจากกัน โดยแต่ละส่วนมีความเร็วต่างกัน

สิ่งนี้ทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหลุมดำกำลัง "พ่น" ก๊าซออกมาเป็นระยะๆ เช่นเดียวกับการปะทุของภูเขาไฟเป็นระยะๆ หรือก๊าซกำลังไหลผ่าน "ช่องว่าง" ในสสารระหว่างดวงดาว ไม่ใช่การไหลออกที่สม่ำเสมอและสมมาตรเหมือนในแบบจำลองก่อนๆ

“ข้อมูลเหล่านี้ทำให้ทฤษฎีการไหลออกแบบเดิม ไม่ว่าจะเป็นแบบจลนศาสตร์หรือโมเมนตัม ไม่เหมาะอีกต่อไป จำเป็นต้องมีแบบจำลองใหม่ทั้งหมดเพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้” ทีมนักวิทยาศาสตร์เปิดเผยในรายงานที่ตีพิมพ์ใน วารสาร Nature

การค้นพบ "กระสุนแก๊ส" จากหลุมดำ PDS 456 ไม่เพียงแต่เป็นความก้าวหน้าทางดาราศาสตร์เท่านั้น แต่ยังอาจเป็นเบาะแสสำคัญในการถอดรหัสว่ากาแล็กซีและหลุมดำวิวัฒนาการร่วมกันอย่างไรอีกด้วย

จักรวาลอันกว้างใหญ่ไม่เคยหยุดสร้างความประหลาดใจให้กับเรา และในแต่ละก้าวที่วิทยาศาสตร์ดำเนินไป เราจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความซับซ้อนอันน่าอัศจรรย์ของอวกาศ ที่ซึ่งความลึกลับมากมายยังคงรอ การค้นพบอยู่

กลับสู่หัวข้อ

มินห์ ไฮ

ที่มา: https://tuoitre.vn/chua-tung-thay-trong-lich-su-thien-van-ho-den-sieu-khoi-ban-ra-dan-khi-20250518133407165.htm