ค้นพบหลุมดำดาวฤกษ์ที่มีมวลมากที่สุดในทางช้างเผือกใกล้โลก

นักดาราศาสตร์ค้นพบหลุมดำดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 33 เท่า และยังเป็นหลุมดำที่อยู่ใกล้โลกที่สุดเป็นอันดับสองที่เคยมีการบันทึกไว้อีกด้วย

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

หลุมดำที่เพิ่งค้นพบนี้มีชื่อว่า Gaia BH3 มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 33 เท่า นับเป็นหลุมดำดาวฤกษ์ที่มีมวลมากที่สุดในทางช้างเผือก อ้างอิงจาก Cygnus X-1 ซึ่งเป็นหลุมดำดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 21 เท่า Gaia BH3 อยู่ห่างจากโลกเพียง 2,000 ปีแสง อยู่ในกลุ่มดาว Aquila (กลุ่มดาว Aquila) และเป็นหลุมดำที่อยู่ใกล้โลกที่สุดเป็นอันดับสองเท่าที่เคยบันทึกมา หลุมดำที่อยู่ใกล้ที่สุดคือ Gaia BH1 ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 1,500 ปีแสง

“ไม่มีใครคาดคิดว่าจะพบหลุมดำขนาดมหึมาเช่นนี้อยู่ใกล้ๆ โดยที่ไม่มีใครตรวจพบมาก่อน” ปาสกวาเล ปานุซโซ นักดาราศาสตร์ประจำหอดูดาวปารีส ศูนย์วิจัย วิทยาศาสตร์ แห่งชาติฝรั่งเศส (CNRS) กล่าว งานวิจัยชิ้นใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Astronomy and Astrophysics เมื่อวันที่ 16 เมษายน

หลุมดำเกิดจากการยุบตัวของดาวฤกษ์มวลมาก และขยายตัวโดยการดูดกลืนก๊าซ ฝุ่น ดาวฤกษ์ดวงอื่น และหลุมดำ ปัจจุบันหลุมดำแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ หลุมดำดาวฤกษ์ (หรือหลุมดำมวลดาวฤกษ์) ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายถึงหลายสิบเท่า และหลุมดำมวลยวดยิ่ง ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายล้านถึง 5 หมื่นล้านเท่า นอกจากนี้ยังมีหลุมดำมวลปานกลาง ซึ่งมีทฤษฎีว่ามวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 100 ถึง 100,000 เท่า แม้ว่าจะมีหลุมดำมวลปานกลางที่มีศักยภาพอยู่หลายแบบ แต่ก็ยังไม่มีการยืนยันหลุมดำมวลปานกลางที่ชัดเจน

เพื่อค้นหาไกอา BH3 ทีมนักดาราศาสตร์ได้ใช้ยานอวกาศไกอาขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ซึ่งทำแผนที่ตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ประมาณ 2 พันล้านดวงในทางช้างเผือก เมื่อพิจารณาข้อมูลจากไกอา ทีมนักดาราศาสตร์ได้ค้นพบการโคจรที่แปลกประหลาด สาเหตุน่าจะมาจากแรงดึงดูดของหลุมดำข้างเคียงที่มองไม่เห็น ดังนั้น พวกเขาจึงได้ศึกษาข้อมูลการสังเกตการณ์ไกอาและข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์เวรีลาร์จในทะเลทรายอาตากามาของประเทศชิลีอย่างละเอียดถี่ถ้วนยิ่งขึ้น จนในที่สุดก็ยืนยันการมีอยู่ของหลุมดำนี้ การสังเกตการณ์ยังช่วยให้สามารถวัดมวลของวัตถุได้อย่างแม่นยำอีกด้วย

ทีมวิจัยต้องการทำการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจว่า Gaia BH3 ก่อตัวขึ้นได้อย่างไร และส่งผลกระทบต่อสสารรอบข้างอย่างไร ผลการศึกษาเบื้องต้นชี้ให้เห็นว่าดาวฤกษ์ข้างเคียงของดาวฤกษ์นี้ขาดธาตุที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียม ซึ่งสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าหลุมดำขนาดเล็กสามารถก่อตัวขึ้นได้จากดาวฤกษ์ที่หลอมรวมเชื้อเพลิงนิวเคลียร์น้อยกว่าให้เป็นธาตุที่หนักกว่า การศึกษาหลุมดำช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจการขยายตัวของเอกภพมากขึ้น ว่าดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ก่อตัวและวิวัฒนาการอย่างไร และยังช่วยยืนยันทฤษฎีของมนุษย์เกี่ยวกับเอกภพอีกด้วย

ทูเทา (อ้างอิงจาก Live Science )

ลิงค์ที่มา