เมื่อกาแลคซีปะทะกันดาวก็ประสบกับผลที่ตามมา

Pin
Send
Share
Send

เมื่อกาแลคซีชนกันผลลัพธ์ที่ได้ก็น่าตื่นเต้นไม่น้อย ในขณะที่เหตุการณ์ประเภทนี้เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวทุก ๆ สองสามพันล้านปี (และใช้เวลาหลายล้านปีในการทำให้เสร็จ) แต่จริงๆแล้วมันเป็นเรื่องธรรมดาจากมุมมองทางจักรวาล และน่าสนใจพอผลที่น่าประทับใจที่สุดอย่างหนึ่ง - ดาวที่ถูกฉีกขาดโดยหลุมดำมวลมหาศาล (SMBHs) - ก็เป็นเรื่องธรรมดาเช่นกัน

กระบวนการนี้เป็นที่รู้จักกันในชุมชนวิทยาศาสตร์ว่าเป็นมนุษย์กินเนื้อเป็นตัวเอกหรือ Tidal Disruption Events (TDEs) จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้นักดาราศาสตร์เชื่อว่าเหตุการณ์เหล่านี้มีน้อยมาก แต่จากการศึกษาการสำรวจที่ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำจาก University of Sheffield จริง ๆ แล้วมีโอกาสมากกว่านักดาราศาสตร์ที่เคยสงสัยว่าจะเป็น 100 เท่า

TDEs ถูกเสนอขึ้นครั้งแรกในปี 2518 อันเป็นผลมาจากหลุมดำที่ศูนย์กลางกาแลคซีอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เมื่อดาวดวงหนึ่งเข้ามาใกล้มากพอที่จะถูกคลื่นยักษ์ของ SMBH มันจะผ่านสิ่งที่เรียกว่า "สปาเก็ตซิฟิเคชั่น" ซึ่งวัสดุถูกดึงออกอย่างช้าๆและก่อตัวเป็นรูปร่างคล้ายสตริงรอบ ๆ หลุมดำ กระบวนการนี้ทำให้เกิดเปลวไฟที่น่าทึ่งซึ่งสามารถสว่างกว่าดาวทั้งหมดในกาแลคซีได้หลายพันล้านครั้ง

เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของหลุมดำนั้นแรงมากจนแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหนีออกจากพื้นผิวได้ (ทำให้มองไม่เห็นเครื่องมือธรรมดา) TDEs จึงสามารถใช้เพื่อหา SMBHs ที่ใจกลางกาแลคซีและศึกษาว่าพวกมันมีส่วนอย่างไร ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์ได้อาศัยการสำรวจพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อกำหนดอัตราการเกิด TDE และสรุปว่าพวกมันเกิดขึ้นทุกๆ 10,000 ถึง 100,000 ปีต่อกาแลคซี

อย่างไรก็ตามการใช้กล้องโทรทรรศน์วิลเลียมเฮอร์เชลที่หอสังเกตการณ์ Roque de los Muchachos บนเกาะลาพัลมาทีมนักวิทยาศาสตร์ซึ่งได้รับการยกย่องจากภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ของเชฟฟิลด์ทำการสำรวจกาแลคซีอินฟราเรดกาแลคซีส่องสว่าง 15 ดวง การชนกัน เมื่อเปรียบเทียบข้อมูลกับกาแลคซีแห่งหนึ่งที่ถูกตรวจพบสองครั้งในระยะเวลาสิบปีพวกเขาสังเกตเห็นว่ามี TDE เกิดขึ้น

การค้นพบของพวกเขานั้นมีรายละเอียดในการศึกษาเรื่อง“ เหตุการณ์คลื่นยักษ์ในกาแลคซีอินฟราเรดส่องสว่างใกล้เคียง F01004-2237” ซึ่งปรากฏในวารสารเมื่อเร็ว ๆ นี้ ธรรมชาติ: ดาราศาสตร์. ในฐานะดร. เจมส์มัลลานีย์อาจารย์ด้านดาราศาสตร์ที่เชฟฟิลด์และผู้ร่วมเขียนการศึกษากล่าวในงานแถลงข่าวของมหาวิทยาลัย:

“ กาแลคซีทั้ง 15 แห่งนี้อยู่ระหว่างการ 'ชนจักรวาล' กับกาแลคซีใกล้เคียง การค้นพบที่น่าประหลาดใจของเราแสดงให้เห็นว่าอัตราของ TDEs เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อกาแลคซีชนกัน นี่อาจเป็นเพราะความจริงที่ว่าการชนกันนั้นนำไปสู่ดาวฤกษ์จำนวนมากที่ก่อตัวใกล้กับหลุมดำมวลมหาศาลในกาแลคซีทั้งสองเมื่อพวกมันรวมตัวกัน”

ทีมเชฟฟิลด์สำรวจกาแลคซีที่ชนกัน 15 แห่งแรกในปี 2548 ระหว่างการสำรวจครั้งก่อน อย่างไรก็ตามเมื่อพวกเขาสำรวจพวกมันอีกครั้งในปี 2558 พวกเขาสังเกตเห็นว่ากาแลคซีแห่งหนึ่งในตัวอย่าง - F01004-2237 - ดูเหมือนจะมีการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง ทีมงานได้ศึกษาข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและการสำรวจท้องฟ้าคาตาลิน่าซึ่งตรวจสอบความสว่างของวัตถุทางดาราศาสตร์ (โดยเฉพาะ NEO) เมื่อเวลาผ่านไป

สิ่งที่พวกเขาพบคือความสว่างของ F01004-2237 - ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 1.7 พันล้านปีแสง - เปลี่ยนไปอย่างมาก ตามปกติแล้วเปลวไฟที่ลุกโชติช่วงดังกล่าวจะถูกนำมาประกอบกับซุปเปอร์โนวาหรือสสารที่ถูกเพิ่มเข้าสู่ SMBH ที่ศูนย์กลาง (หรือที่รู้จักกันว่า อย่างไรก็ตามลักษณะของการลุกเป็นไฟนี้ (ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสายการปล่อยฮีเลียมที่แข็งแกร่งและผิดปกติในสเปกตรัมโพสต์ - เปลวไฟ) มีความสอดคล้องกับ TDE มากกว่า

การปรากฏตัวของเหตุการณ์ดังกล่าวได้รับการตรวจพบในระหว่างการสำรวจสเปคโทรสโคปซ้ำของตัวอย่างกาแลคซี 15 แห่งในระยะเวลาเพียง 10 ปีชี้ให้เห็นว่าอัตราการเกิด TDE นั้นสูงกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ . ในฐานะที่เป็น Clive Tadhunter ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Sheffield และเป็นผู้เขียนนำการศึกษากล่าวว่า

“ จากผลลัพธ์ของเราสำหรับ F01004-2237 เราคาดว่าเหตุการณ์ TDE จะกลายเป็นเรื่องธรรมดาในกาแลคซีทางช้างเผือกของเราเมื่อมันรวมตัวกับกาแลคซีแอนโดรเมดาใกล้เคียงในที่สุดประมาณ 5 พันล้านปี เมื่อมองไปที่ศูนย์กลางของทางช้างเผือกในเวลาที่มีการควบรวมกิจการเราจะเห็นเปลวไฟทุก 10 ถึง 100 ปี เปลวไฟจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าและสว่างกว่าดาวฤกษ์อื่นหรือดาวเคราะห์อื่น ๆ ในท้องฟ้ายามค่ำคืน”

ในระหว่างนี้เราสามารถคาดหวังได้ว่ามีการพบ TDE ในกาแลคซีแห่งอื่นในช่วงชีวิตของเรา ครั้งสุดท้ายที่เหตุการณ์ดังกล่าวเป็นพยานโดยตรงกลับมาในปี 2015 เมื่อการสำรวจอัตโนมัติทั้งหมดของ Supernovae (หรือที่เรียกว่า ASAS-SN หรือ Assassin) ตรวจพบเหตุการณ์ที่ยิ่งใหญ่ห่างออกไปสี่พันล้านปีแสง ดาวที่ถูกกลืนโดย SMBH ที่ปั่นอยู่

ตามปกติแล้วข่าวนี้ได้พบกับความตื่นเต้นในระดับที่ยุติธรรมจากชุมชนทางดาราศาสตร์เนื่องจากเป็นเหตุการณ์ที่หายาก แต่ถ้าผลลัพธ์ของการศึกษานี้เป็นตัวบ่งชี้ใด ๆ นักดาราศาสตร์ควรสังเกตดาวฤกษ์จำนวนมากที่ถูกฉีกออกอย่างช้าๆในอนาคตที่ไม่ไกลเกินไป

ด้วยการปรับปรุงการใช้เครื่องมือและเครื่องมือรุ่นต่อไปเช่นกล้องโทรทรรศน์เจมส์เวบบ์ที่ถูกติดตั้งในไม่กี่ปีข้างหน้าเหตุการณ์ที่หายากและงดงามที่สุดเหล่านี้อาจพิสูจน์ให้เห็นว่าเป็นประสบการณ์ที่พบได้บ่อยขึ้น

Pin
Send
Share
Send