ค้นพบภาพแรกของหลุมดำมวลมหาศาลสองหลุมที่โคจรรอบกัน

หลุมดำมวลยวดยิ่งสองหลุม “ล็อกกันในการเต้นรำแห่งจักรวาล” ตั้งอยู่ในควาซาร์ OJ 287 ห่างจากโลกประมาณ 5 พันล้านปีแสงในกลุ่มดาวมะเร็ง

ในการสังเกตการณ์ครั้งประวัติศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ ได้บันทึกภาพคลื่นวิทยุที่ชัดเจนเป็นครั้งแรก ซึ่งแสดงให้เห็นหลุมดำมวลมหาศาลสองหลุมโคจรรอบกันภายในควาซาร์ที่อยู่ห่างไกลออกไปชื่อ OJ 287

ภาพที่เผยแพร่โดยทีมวิจัยนานาชาติในวารสาร Astrophysical Journal เผยให้เห็นหลุมดำมวลมหาศาลคู่หนึ่งที่ "ล็อกเข้าด้วยกันในระบำแห่งจักรวาล" ซึ่งตั้งอยู่ในควาซาร์ OJ 287 ห่างจากโลกประมาณ 5 พันล้านปีแสง และอยู่ในกลุ่มดาวปู

ควาซาร์คือบริเวณใจกลางกาแล็กซีที่สภาวะสุดขั้วรอบหลุมดำมวลมหาศาลทำให้ก๊าซและฝุ่นละอองร้อนขึ้นและเปล่งแสงสว่างจ้า

นักวิจัยกล่าวว่าการค้นพบนี้เป็นหลักฐานที่ชัดเจนที่สุดเท่าที่เคยมีมาว่าระบบหลุมดำคู่ ซึ่งเป็นวัตถุสองชิ้นที่มีแรงโน้มถ่วงมหาศาลยึดเหนี่ยวกันนั้นมีอยู่จริง

ศาสตราจารย์เมารี วาลโตเนน จากมหาวิทยาลัยตุรกู (ฟินแลนด์) ผู้เขียนหลักของการศึกษา กล่าวว่า “ควาซาร์ OJ 287 สว่างมากจนแม้แต่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นก็สามารถสังเกตได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ส่วนตัว”

ก่อนหน้านี้ นักดาราศาสตร์เคยบันทึกภาพหลุมดำเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้น เช่น ที่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกและกาแล็กซีเมสซิเยร์ 87 นี่เป็นครั้งแรกที่มีการสังเกตเห็นหลุมดำสองแห่งโคจรรอบกันโดยตรง

แม้ว่าการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงก่อนหน้านี้จะบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของคู่หลุมดำ แต่ระบบ OJ 287 ยังไม่เคยถูกสังเกตเห็นด้วยตาเปล่าเนื่องจากข้อจำกัดด้านความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่

ความก้าวหน้าครั้งนี้เกิดขึ้นจากการผสมผสานข้อมูลคลื่นวิทยุจากกล้องโทรทรรศน์บนโลกเข้ากับดาวเทียมเรดิโอแอสตรอน (สเปกเตอร์-อาร์) ซึ่งโคจรอยู่ในระยะ 50% ของระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์ ทำให้ได้ความละเอียดสูงกว่าภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์แบบดั้งเดิมประมาณ 100,000 เท่า

วัลโตเนนกล่าวว่า “เมื่อเราเปรียบเทียบภาพคลื่นวิทยุใหม่กับแบบจำลองทางทฤษฎีที่เคยทำมาก่อน หลุมดำทั้งสองปรากฏขึ้นในตำแหน่งที่คาดการณ์ไว้อย่างแม่นยำ ตัวหลุมดำเองมีสีดำสนิท แต่สามารถตรวจจับได้จากกระแสอนุภาคพลังงานสูงหรือก๊าซเรืองแสงที่อยู่รอบๆ”

ภาพเหล่านี้ยังแสดงให้เห็นว่าลำสสารที่พุ่งออกมาจากหลุมดำขนาดเล็กนั้นเบี่ยงเบนไปเหมือนกับสายน้ำที่พุ่งออกมาจากก๊อกน้ำที่หมุนอยู่ เนื่องจากการหมุนอย่างรวดเร็วรอบหลุมดำขนาดใหญ่

ทีมวิจัยคาดการณ์ว่าลำสสารนี้จะแกว่งไปมาเหมือน "หางจักรวาล" ขณะที่หลุมดำขนาดเล็กยังคงโคจรรอบดาวฤกษ์ในวงโคจร 12 ปี ซึ่งเป็นโอกาสอันหาได้ยากที่จะสังเกตการเคลื่อนไหวนี้แบบเรียลไทม์

(VNA/เวียดนาม+)

ที่มา: https://www.vietnamplus.vn/lan-dau-tien-phat-hien-hinh-anh-hai-ho-den-sieu-khoi-luong-quay-quanh-nhau-post1069994.vnp