เมื่อดาวฤกษ์ประสบหลุมดำที่ซ่อนอยู่ในมือก่อนถึงกาลกาลนักดาราศาสตร์ตรวจพบการร่ำไห้อย่างน่าสะอิดสะเอียนของมันในกุญแจของ D-sharp ไม่น้อยไปกว่า 3.9 พันล้านปีแสง การระเบิดของเอ็กซ์ - เรย์อัลตราไวโอเลตเผยให้เห็นการปรากฏตัวของหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซีไกลโพ้นในเดือนมีนาคม 2011 และตอนนี้ข้อมูลสามารถนำมาใช้เพื่อศึกษาการทำงานจริงของหลุมดำสัมพัทธภาพทั่วไปและแนวคิดแรก เสนอโดย Einstein ในปี 1915
ภายในศูนย์กลางของกาแลคซีกังหันหลายแห่ง (รวมถึงของเราเอง) อยู่ด้วยสัตว์ประหลาดที่ไม่มีปัญหาของจักรวาล: หลุมดำมวลมหาศาลที่หนาแน่นมหาศาลอย่างไม่น่าเชื่อประกอบด้วยมวลของมวลดวงอาทิตย์นับล้านที่บรรจุอยู่ในพื้นที่ที่เล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางวงโคจรของดาวพุธ ในขณะที่บางหลุมดำมวลมหาศาล (SMBHs) ล้อมรอบตัวเองด้วยดิสก์ที่โคจรรอบวัตถุที่ร้อนจัดซึ่งในที่สุดจะหมุนวนเข้าด้านในเพื่อป้อนอาหารเรียกน้ำย่อยที่ไม่รู้จักพอ - ในขณะที่เปล่งรังสีพลังงานสูงในกระบวนการ - อื่น ๆ แฝงตัวอยู่ในความมืด พรางตัวกับความมืดมิดของอวกาศและการขาดงานเลี้ยงที่ยอดเยี่ยมเช่นนั้น หากวัตถุใด ๆ ควรพบว่าตัวเองอยู่ใกล้กับหนึ่งในซากศพที่เรียกว่า "ไม่ได้ใช้งาน" มากเกินไปมันจะถูกฉีกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยโดยแรงคลื่นยักษ์ที่สร้างขึ้นโดยแรงโน้มถ่วงของหลุมดำวัสดุกลายเป็นดิสก์เอกซเรย์ และเจ็ทอนุภาคในช่วงเวลาสั้น ๆ
เหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นในเดือนมีนาคม 2554 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์สวิฟท์ของนาซ่าตรวจพบรังสีเอกซ์จากแหล่งกำเนิดซึ่งอยู่ห่างออกไปราว 4 พันล้านปีแสงในกลุ่มดาวเดรโก เปลวไฟที่ชื่อว่า Swift J1644 + 57 แสดงตำแหน่งที่น่าจะเป็นหลุมดำมวลมหาศาลในกาแลคซีไกลโพ้นซึ่งเป็นหลุมดำที่ยังคงซ่อนอยู่จนกระทั่งดาวฤกษ์เข้าไปใกล้เกินไปและกลายเป็นอาหารง่าย ๆ
ดูภาพเคลื่อนไหวของกิจกรรมด้านล่าง:
เจ็ตอนุภาคที่เกิดขึ้นสร้างขึ้นโดยวัสดุจากดาวฤกษ์ที่ติดอยู่ในแนวสนามแม่เหล็กที่รุนแรงของหลุมดำและถูกเป่าออกสู่อวกาศในทิศทางของเรา (ที่ความเร็ว 80-90% ของแสง!) เป็นสิ่งแรกที่ดึงดูดนักดาราศาสตร์ ' ความสนใจ แต่การวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Swift J1644 + 57 กับกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ ได้เปิดเผยข้อมูลใหม่เกี่ยวกับหลุมดำและสิ่งที่จะเกิดขึ้นเมื่อดาวฤกษ์มาถึงจุดสิ้นสุด
(อ่าน: หลุมดำที่กลืนดาวร้อง)
โดยเฉพาะอย่างยิ่งนักวิจัยได้ระบุสิ่งที่เรียกว่าการสั่นเสมือนเป็นระยะ (QPO) ที่ฝังอยู่ในดิสก์สะสมมวลรวมของ Swift J1644 + 57 Warbling ที่ความเร็ว 5 mhz ซึ่งเป็นเสียงร้องไห้ความถี่ต่ำของดาวฤกษ์ที่ถูกฆ่า สร้างขึ้นโดยความผันผวนของความถี่ของการปล่อยรังสีเอกซ์แหล่งดังกล่าวใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำมวลมหาศาลสามารถให้ข้อมูลว่าเกิดอะไรขึ้นในพื้นที่ที่เข้าใจยากซึ่งอยู่ใกล้กับหลุมดำที่ไม่ได้ผลตอบแทน
ทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein เสนอว่าพื้นที่รอบ ๆ วัตถุที่หมุนรอบตัวใหญ่ - เช่นดาวเคราะห์ดาวหรือในกรณีที่รุนแรงหลุมดำมวลมหาศาล - ถูกลากไปตามการขี่ (เอฟเฟ็กต์เลนส์ - Thirring) ในขณะนี้ ยากที่จะตรวจจับวัตถุที่มีมวลน้อยกว่าหลุมดำที่หมุนอย่างรวดเร็วจะสร้างเอฟเฟกต์เด่นชัดมากขึ้น ... และด้วย QPO ในฐานะที่เป็นเกณฑ์มาตรฐานในดิสก์ของ SMBH ทำให้สามารถตรวจวัดเอฟเฟกต์เลนส์ - Thirring ได้
หากมีสิ่งใดการสืบสวนเพิ่มเติมของ Swift J1644 + 57 สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในส่วนที่ห่างไกลของจักรวาลรวมถึงพันล้านปีในอดีต
ดูเอกสารต้นฉบับของทีมที่นี่นำโดยอาร์ซี Reis จากมหาวิทยาลัยมิชิแกน
ขอบคุณ Justin Vasel สำหรับบทความของเขาเกี่ยวกับ Astrobites
รูป: NASA วิดีโอ: NASA / GSFC
