หลุมดำที่ยังคงทำงานอยู่เก่าแก่ที่สุดในจักรวาล

นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ ได้ค้นพบหลุมดำมวลมหาศาลที่ยังคงมีกิจกรรมอยู่ ณ ตำแหน่งที่ไกลที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้

ภาพมุมกว้างของกาแล็กซีมากกว่า 100,000 แห่ง จากโครงการสำรวจ ทางวิทยาศาสตร์ เบื้องต้นด้านวิวัฒนาการของจักรวาล (CEERS) ภาพ: NASA/ESA/CSA/Steve Finkelstein (UT Austin)/Micaela Bagley (UT Austin)/Rebecca Larson (UT Austin)/Alyssa Pagan (STScI)

เว็บไซต์ Live Science รายงานเมื่อวันที่ 10 กรกฎาคมว่า หลุมดำที่เพิ่งค้นพบนี้ยังเป็นหนึ่งในหลุมดำที่มีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่เคยมีมานับตั้งแต่ยุคเริ่มต้นของเอกภพ โดยมีมวลเพียงประมาณ 9 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์ ทีมวิจัยได้สังเกตการณ์กาแล็กซีที่มีหลุมดำนี้อยู่ภายใน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการสำรวจทางวิทยาศาสตร์เพื่อวิวัฒนาการของจักรวาล (CEERS) กาแล็กซีนี้มีชื่อว่า CEERS 1019 และมีอยู่เมื่อเอกภพมีอายุเพียงประมาณ 570 ล้านปี (ปัจจุบันเชื่อกันว่าเอกภพมีอายุ 13.8 พันล้านปี)

นอกจากหลุมดำใน CEERS 1019 แล้ว ทีมวิจัยที่นำโดยนักดาราศาสตร์ สตีเวน ฟิงเคิลสไตน์ จากมหาวิทยาลัยเท็กซัส ออสติน ยังค้นพบหลุมดำอีกสองแห่งที่ดำรงอยู่เพียง 1 และ 1.1 พันล้านปีหลังจากการระเบิดครั้งใหญ่ (บิ๊กแบง) ซึ่งเป็นการระเบิดที่ให้กำเนิดจักรวาล รวมถึงกาแล็กซีอีก 11 แห่งที่ดำรงอยู่ระหว่าง 470 ถึง 675 ล้านปีหลังจากการระเบิดครั้งใหญ่ ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal Letters

หลุมดำใจกลางกาแล็กซี CEERS 1019 มีมวลประมาณ 9 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์ ตัวเลขนี้ฟังดูมาก แต่หลุมดำมวลมหาศาลหลายแห่งอาจมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายพันล้านเท่า การมีอยู่ของวัตถุเช่นหลุมดำที่เพิ่งค้นพบนี้ยังคงเป็นปริศนาสำหรับนักวิทยาศาสตร์

เหตุผลก็คือ การก่อตัวของหลุมดำมวลมหาศาล ไม่ว่าจะโดยการรวมตัวกับหลุมดำอื่นหรือการกลืนกินสสารรอบข้าง โดยทั่วไปแล้วใช้เวลานานกว่า 570 ล้านปี นั่นหมายความว่าแม้แต่หลุมดำที่มีมวลมากอย่างเช่นหลุมดำที่อยู่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก (ประมาณ 4.5 ล้านเท่าของมวลของดวงอาทิตย์) ก็ควรจะปรากฏขึ้นเมื่อไม่นานมานี้

แสงเรืองรองบ่งชี้ว่าหลุมดำใน CEERS 1019 กำลังกลืนกินสสารโดยรอบอย่างต่อเนื่อง หลุมดำที่กำลัง "กิน" สสารเหล่านี้ถูกล้อมรอบด้วยกระแสของก๊าซและฝุ่นที่เรียกว่าจานสะสมมวล แรงดึงดูดของหลุมดำทำให้สสารเหล่านี้ร้อนขึ้น ส่งผลให้จานสะสมมวลเรืองแสงสว่างจ้า นอกจากนี้ สนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งยังดึงดูดสสารไปยังขั้วของหลุมดำ ซึ่งบางครั้งสสารจะถูกพุ่งออกมาเป็นกระแสคู่ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเกือบเท่าความเร็วแสง ทำให้เกิดแสงที่เข้มข้นมาก

การสังเกตการณ์รังสีอันรุนแรงของหลุมดำเพิ่มเติมจะช่วยเปิดเผยว่ากาแล็กซีแม่กำลังเติบโตเร็วเพียงใด และให้ความกระจ่างมากขึ้นเกี่ยวกับอดีตของมัน “การรวมตัวของกาแล็กซีอาจมีส่วนทำให้กิจกรรมของหลุมดำนี้เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่การก่อตัวของดาวฤกษ์ที่เพิ่มมากขึ้น” เจย์ฮาน คาร์ทัลเทเป ผู้ร่วมเขียนงานวิจัย สมาชิกทีม CEERS และรองศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์แห่งสถาบันเทคโนโลยีโรเชสเตอร์ กล่าว

นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่ามีหลุมดำขนาดเล็กอยู่ในเอกภพยุคแรกเริ่ม อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทัศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ได้ให้ข้อมูลการสังเกตการณ์โดยละเอียดเกี่ยวกับหลุมดำเหล่านี้เป็นครั้งแรก

ทูเถา (อ้างอิงจาก Live Science )

ลิงก์แหล่งที่มา: https://vnexpress.net/ho-den-gia-nhat-vu-tru-con-hoat-dong-4627626.html