หากใคร่ครวญวัตถุทางดาราศาสตร์ที่มีขนาดใหญ่ทำให้คุณรู้สึกว่าอ่อนแอและไม่มีความหมายดังนั้นการค้นพบใหม่นี้จะทำให้คุณรู้สึกไม่เชิงบวก
เกือบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงวัตถุขนาดใหญ่นี้: หลุมดำขนาดใหญ่พิเศษที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราถึง 40 พันล้านเท่า แต่มีอยู่ในใจกลางกาแลคซีทรงกลมยักษ์ที่เรียกว่า Holmberg 15A Holmberg 15A อยู่ห่างออกไปประมาณ 700 ล้านปีแสงห่างจากใจกลางกาแล็กซี่อาเบล 85
behemoth นี้เคยเป็นขนของนักดาราศาสตร์มาก่อน ก่อนหน้านี้มวลของมันอยู่ที่ประมาณ 310 พันล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์ซึ่งมีขนาดที่เกือบนึกไม่ถึง แต่การประมาณนั้นขึ้นอยู่กับการวัดทางอ้อม ในการศึกษาใหม่นี้นักดาราศาสตร์ติดตามการเคลื่อนที่ของดาวรอบ ๆ หลุมดำและสร้างมวลดวงอาทิตย์ขึ้น 40 พันล้านเท่า
เนื่องจากการวัดใหม่นี้ใช้การสังเกตโดยตรงจึงแม่นยำยิ่งขึ้น
การศึกษาที่สรุปการวัดใหม่นี้ได้ถูกส่งไปยังวารสาร Astrophysical แต่ยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อน มันมีชื่อว่า "หลุมดำมวลสุริยะ 40 พันล้านดวงในใจกลางสุดขั้วของ Holm 15A, กาแลคซีกลางของ Abell 85"
บทความนี้ใช้การสำรวจเพียงสองคืนด้วยเครื่องมือ Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) บนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ของ ESO ที่หอสังเกตการณ์ Paranal ทางตอนเหนือของชิลี ด้วยการใช้แบบจำลองและการสังเกตการณ์ทีมนักดาราศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังงานนี้ได้สังเกตจลศาสตร์ของดาวฤกษ์ที่โคจรรอบหลุม พวกเขาบอกว่าหลุมดำนี้เป็นเครื่องทำลายสถิติ “ … SMBH ที่ศูนย์กลางของ Holm 15A เป็นหลุมดำที่มีการกำหนดแบบไดนามิกมากที่สุดจนถึงตอนนี้”
เพื่อให้ชัดเจนนี่ไม่ใช่ SMBH ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบมา อย่างน้อยตอนนี้ชื่อนั้นเป็นของหลุมดำ Ultra Massive (UMBH) ที่ใจกลางของ TON 618 ซึ่งเป็นควาซาร์ที่ส่องสว่างมากซึ่งอยู่ห่างออกไป 10 พันล้านปีแสง behemoth นั้นมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 66 พันล้านเท่า แต่ UMBH นั้นถูกวัดทางอ้อมดังนั้นการวัดมวลของมันอาจถูกแก้ไข
มันท้าทายที่จะจินตนาการถึงบางสิ่งที่ใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ถึง 40 พันล้านเท่า ลองจินตนาการถึง SMBH นี้ที่ตั้งอยู่ในใจกลางของระบบสุริยะของเราที่ซึ่งดวงอาทิตย์อยู่ ถ้าอยู่ที่นั่นมันก็จะขยายไปถึงพลูโต
ดาวพลูโตอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 40 หน่วย (AU) และแถบไคเปอร์ก็ขยายไปถึงประมาณ 50 AU heliopause ประมาณ 123 AU อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ แต่ SMBH นี้จะขยายไปจนถึงประมาณ 790 AU นั่นใกล้เคียงกับการเริ่มต้นของ Oort Cloud ซึ่งเริ่มต้นที่ประมาณ 1,000 AU
ไม่ใช่เพียงขนาดของ SMBH ที่น่าทึ่ง ตามวิธีการวัดอื่น ๆ มันยิ่งใหญ่กว่าที่คาดไว้ “ SMBH ของ Holm 15A ไม่เพียง แต่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบันเท่านั้น แต่ยังมีขนาดใหญ่กว่าที่คาดไว้อีกถึงสี่ถึงเก้าเท่าเนื่องจากมวลของดาวฤกษ์พองตัวของกาแลคซีและการกระจายตัวเร็วของกาแลคซี” ผู้เขียนกล่าวในกระดาษ
แต่ SMBH นี้มีขนาดใหญ่ได้อย่างไร
เป็นไปได้ว่าเกิดขึ้นเมื่อ Early Type Galaxies (ETG) สองแห่งรวมเข้าด้วยกัน ในกรณีนี้ ETGs ทั้งคู่จะมีแกนกลางที่ไม่มีประจุซึ่งหมายความว่ามีดาวไม่มากนัก การควบรวมกิจการประเภทนี้มีโอกาสน้อยมากตามที่ผู้เขียนอธิบายและอธิบายว่าทำไมสัตว์ร้ายตัวนี้ถึงน่าทึ่งขนาดนี้
อาจเป็นไปได้ว่า SMBH ของ Holm 15A เป็นผลมาจากการควบรวมกิจการระหว่าง ETG มากกว่าสองรายการ “ …ถ้า Holm 15A ประสบกับวิวัฒนาการที่เร่งเร็วขึ้นในอดีตมันอาจเป็นไปได้ว่าไม่ใช่แค่หลุมดำไบนารีเท่านั้นที่เกี่ยวข้อง แต่อาจเป็นสถานการณ์ที่ซับซ้อนกว่าด้วยหลุมดำหลายหลุม”
ทีมนักดาราศาสตร์ตั้งใจทำงานต่อไป พวกเขาคิดว่าการวิเคราะห์อย่างละเอียดสามารถเปิดเผยข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับประวัติศาสตร์การควบรวมของกาแลคซีขนาดใหญ่และหลุมดำในศูนย์
“ ในขณะนี้ Holm 15A เป็นเพียง ETG ขนาดใหญ่แห่งแรกที่มีแกนหลักใกล้แบบเอ็กซ์โปเนนเชียลที่ได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียดในแบบไดนามิก แบบจำลองพลังและการสลายตัวทางแสงของกาแลคซีอื่นที่คล้ายกันสามารถช่วยส่องแสงคำถามที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของพวกมันได้มากขึ้น”
เป็นไปได้ว่าเราจะค้นหาหลุมดำที่ใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ และเราจะต้องทำการประดิษฐ์ชื่อใหม่สำหรับหมวดหมู่ขนาดต่อไป เรามีหลุมดำแล้วก็จะเป็นหลุมดำที่มีขนาดใหญ่มากและตอนนี้ก็มีหลุมดำขนาดใหญ่พิเศษ
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์บางคนบอกว่าอาจจะมีข้อ จำกัด ว่าหลุมดำจะมีขนาดใหญ่เพียงใดก่อนที่แผ่นก๊าซจะยุบตัวและมันหยุดเติบโต ขีด จำกัด นั้นอยู่ที่ประมาณ 50 พันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ แต่ถ้ามีหลุมดำสองแห่งที่รวมกันถึงขีด จำกัด นั้นก็อาจเป็นไปได้ว่า UMBH ที่มีมวลมากถึง 100 พันล้านดวงอาจเป็นไปได้
เกือบจะนึกไม่ออกเลย และถ้าหลุมดำทั้งสามสามารถรวมกันได้นั่นหมายความว่าอะไรที่จะ จำกัด มวลของหลุมดำ
ไม่ว่าในกรณีใดมีงานมากมายที่ต้องทำก่อนที่เราจะเข้าใจจริงๆว่าพฤติกรรมเหล่านี้มาจากไหนและพวกเขาจะได้รับงานมากแค่ไหน หอสังเกตการณ์ LIGO ได้ตรวจพบการรวมตัวของหลุมดำจำนวน 10 คู่ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2561 และพวกเขากล่าวว่าในที่สุดพวกเขาอาจตรวจพบหนึ่งครั้งต่อสัปดาห์ ดังนั้นจึงไม่ขาดแคลนโอกาสในการศึกษา
มากกว่า:
- รายงานการวิจัย: หลุมดำแสงอาทิตย์ 40 ล้านดวงในหลุมดำสุดขั้ว 15A, GALAXY OF ABELL 85
- นักวิทยาศาสตร์ใหม่: หลุมดำมีขนาด จำกัด ที่ดวงอาทิตย์ 50 พันล้านดวง
- นิตยสาร Space: ตามที่คาดไว้ LIGO ที่ได้รับการอัพเกรดใหม่คือการค้นหาการควบรวมกิจการของหลุมดำทุกสัปดาห์
- นิตยสาร Space: นักดาราศาสตร์มองเห็นหลักฐานของหลุมดำมวลมหาศาลที่ก่อตัวขึ้นโดยตรงในจักรวาลยุคแรก
- วิดีโอของนิตยสาร Space: หลุมดำมวลมหาศาลหรือกาแลคซีของพวกมัน อันไหนมาก่อน?
