ภาพฮับเบิลจากตัวอย่างของควาซาร์ 20 ตัวที่อยู่ใกล้เคียง เครดิตภาพ: NASA / ESA / ESO คลิกเพื่อขยาย
การตรวจจับหลุมดำขนาดยักษ์ที่ไม่มีกาแลคซีขนาดใหญ่นั้นเป็นผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจจากการศึกษาฮับเบิลและ VLT ขนาดใหญ่ของควาซาร์
นี่เป็นการค้นพบครั้งแรกที่น่าเชื่อถือของวัตถุนั้น คำอธิบายที่น่าสนใจอย่างหนึ่งคือกาแลคซีโฮสต์อาจสร้าง 'สสารมืด' ได้เกือบทั้งหมด
ทีมนักดาราศาสตร์ชาวยุโรปได้ใช้สถานที่ทางดาราศาสตร์ที่ทรงพลังที่สุดสองแห่ง ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล NASA / ESA และกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก ESO (VLT) ที่ Cerro Paranal เพื่อค้นพบควาซาร์ที่สดใสโดยไม่มีกาแลคซีขนาดใหญ่จำนวนมาก
ควาซาร์มีพลังและมักจะเป็นแหล่งกำเนิดรังสีจำนวนมหาศาล พวกมันมักเกี่ยวข้องกับกาแลคซีที่มีหลุมดำส่วนกลาง
ทีมได้ทำการศึกษาอย่างละเอียดถึง 20 ควาซาร์ใกล้เคียง สำหรับ 19 ในพวกเขาพบว่าหลุมดำมวลมหาศาลเหล่านี้ถูกล้อมรอบด้วยกาแลคซีโฮสต์ แต่เมื่อพวกเขาศึกษาควาซาร์สว่าง HE0450-2958 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 5,000 ล้านปีแสงพวกเขาไม่สามารถหาหลักฐานสำหรับกาแลคซีโฮสต์ได้
นักดาราศาสตร์แนะนำว่าสิ่งนี้อาจบ่งบอกถึงกรณีที่เกิดการชนกันระหว่างกาแลคซีกังหันที่ดูเหมือนปกติและวัตถุที่ 'แปลกใหม่' ซึ่งมีหลุมดำขนาดใหญ่มาก
ด้วยมวลที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์หลายร้อยล้านเท่าหลุมดำมวลมหาศาลนี้มักพบในใจกลางกาแลคซีที่มีมวลมากที่สุดรวมถึงทางช้างเผือกของเรา หลุมดำเหล่านี้บางครั้งก็แสดงออกอย่างชัดเจนด้วยการกลืนสสารที่กลืนกินแรงโน้มถ่วงจากสภาพแวดล้อม
อาหารที่ดีที่สุดของวัตถุเหล่านี้ส่องแสงเป็น 'ควาซาร์' (ยืนสำหรับ 'วัตถุกึ่งดาวฤกษ์' เพราะในตอนแรกพวกเขาถูกมองว่าเป็นดาว)
การสังเกตการณ์ในทศวรรษที่ผ่านมาซึ่งส่วนใหญ่เป็นกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลแสดงให้เห็นว่าควาซาร์นั้นสัมพันธ์กับกาแลคซีโฮสต์ขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามการสังเกตกาแลคซีต้นสังกัดของควาซาร์นั้นเป็นงานที่ท้าทายเนื่องจากควาซาร์นั้นแยกตัวออกจากโฮสต์อย่างสมบูรณ์และปิดบังโครงสร้างของกาแลคซี
เพื่อเอาชนะปัญหานี้นักดาราศาสตร์ได้กำหนดกลยุทธ์ใหม่และมีประสิทธิภาพสูง เมื่อรวมภาพที่คมชัดและสเปคโตสโคปจากฮับเบิลกับ VLT ของ ESO พวกเขาสังเกตเห็นตัวอย่าง 20 ควอซาร์ในเวลาเดียวกันกับดาวอ้างอิง ดาวดวงนี้ทำหน้าที่เป็นแหล่งอ้างอิงแสงที่ใช้ในการแยกแสงควาซาร์ออกจากแสงใด ๆ ที่เป็นไปได้จากกาแลคซี
แม้จะมีการใช้เทคนิคที่เป็นนวัตกรรม แต่ก็ไม่พบกาแลคซีโฮสต์ที่อยู่รอบ ๆ HE0450-2958 นี่หมายความว่าหากกาแลคซีโฮสต์ใด ๆ มีอยู่มันจะต้องจางกว่ากาแลคซีโฮสต์ทั่วไปอย่างน้อยหกเท่าหรือมีรัศมีที่เล็กกว่าประมาณ 300 ปีแสงเช่น 20 ถึง 170 เท่าของกาแลคซีโฮสต์ปกติ (ซึ่งปกติจะมีรัศมี ตั้งแต่ประมาณ 6,000 ถึง 50,000 ดวงแสงต่อปี)
“ ด้วยการผสมผสานอันทรงพลังของฮับเบิลและ VLT เรามั่นใจว่าเราจะสามารถตรวจจับกาแลคซีโฮสต์ปกติได้” ปิแอร์มาเกนแห่งจักรวาลกล่าว de Li? ge, เบลเยี่ยม
อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์ตรวจจับก้อนเมฆก๊าซขนาดเล็กที่น่าสนใจซึ่งกว้างประมาณ 2,500 ปีแสงใกล้กับควาซาร์ซึ่งพวกเขาเรียกว่า 'หยดน้ำ' การสังเกตการณ์ของ VLT แสดงให้เห็นว่าเมฆนี้ส่องแสงได้เนื่องจากมันถูกอาบด้วยการแผ่รังสีที่รุนแรงซึ่งมาจากควาซาร์และไม่ใช่จากดาวในเมฆ เป็นไปได้มากว่ามันเป็นก๊าซจากก้อนเมฆนี้ที่หล่อเลี้ยงหลุมดำที่มีมวลมหาศาลมากดังนั้นมันจึงกลายเป็นควาซาร์
“ การไม่มีกาแลคซีโฮสต์ขนาดใหญ่เมื่อรวมกับการมีอยู่ของหยดและกาแล็กซี่ก่อตัวดาวทำให้เราเชื่อว่าเราได้ค้นพบควาซาร์ที่แปลกใหม่จริงๆ” Fr? d? ric Courbin จาก Ecole Polytechnique Federale de โลซาน, สวิตเซอร์แลนด์
“ มีข้อสงสัยเล็กน้อยว่าการก่อตัวของดาวฤกษ์ในกาแลคซีสหายและควาซาร์นั้นเพิ่มขึ้นจากการชนที่ต้องเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 100 ล้านปีก่อน เกิดอะไรขึ้นกับโฮสต์ quasar สมมุติไม่ทราบ”
HE0450-2958 เป็นกรณีที่ท้าทาย นักดาราศาสตร์เสนอคำอธิบายที่เป็นไปได้หลายอย่าง กาแลคซีโฮสต์ถูกรบกวนโดยสิ้นเชิงเนื่องจากการชนหรือไม่? หลุมดำที่แยกได้จับแก๊สไว้ขณะข้ามดิสก์ของกาแลคซีกังหันหรือไม่? สิ่งนี้จะต้องมีเงื่อนไขที่พิเศษมากและอาจไม่ทำให้เกิดการรบกวนอย่างใหญ่หลวงของกาแลคซีใกล้เคียงดังที่สังเกตได้ การศึกษาต่อไปหวังว่าจะชี้แจงสถานการณ์
สมมติฐานที่น่าสนใจอีกข้อหนึ่งคือกาแลคซีที่ซ่อนตัวอยู่ในหลุมดำเกือบทั้งหมดทำจาก 'สสารมืด' อาจเป็นไปได้ว่าสิ่งที่สังเกตได้นั้นเป็นระยะปกติในการก่อตัวของกาแลคซีขนาดใหญ่ซึ่งในกรณีนี้เกิดขึ้นเมื่อหลายพันล้านปีต่อมากว่าที่อื่น ๆ ส่วนใหญ่
แหล่งต้นฉบับ: ESA Portal
