หลุมดำที่ค่อนข้างเล็กกำลังผลิตไอพ่นที่ทรงพลังอย่างมากในขณะที่สร้างฟองก๊าซขนาดใหญ่ แต่คุณสมบัติที่ผิดปกติที่สุดของหลุมดำที่น่าทึ่งนี้ไม่ได้เป็นพลังงาน แต่อย่างใด อย่างไร มันเปล่งพลังงาน
“ การส่งออกพลังงานนั้นน่าประทับใจ แต่ก็เปรียบได้กับความส่องสว่างของรังสีเอกซ์ของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่เรียกว่า Ultraluminous” Manfred Pakull ผู้เขียนนำรายงานใหม่ที่ตีพิมพ์ในธรรมชาติในวันนี้ “ ความคิดที่ว่าโรงไฟฟ้ามีอยู่ที่สร้างพลังงานส่วนใหญ่ในรูปแบบของไอพ่น (พลังงานจลน์) และไม่เหมือนกับรังสี (โฟตอน) ค่อนข้างใหม่”
เป็นที่ทราบกันดีว่าหลุมดำปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมาเมื่อพวกมันกลืนสสารและเมื่อ Pakull บอกกับนิตยสารอวกาศว่าก่อนหน้านี้คิดว่าพลังงานส่วนใหญ่จะออกมาในรูปของรังสีซึ่งเป็นรังสีเอกซ์ แต่หลุมดำที่พัดก๊าซใหม่ที่เรียกว่า S26 นี้แสดงว่าหลุมดำบางแห่งสามารถปลดปล่อยพลังงานได้อย่างน้อยที่สุดและอาจจะมากขึ้นในรูปแบบของลำอนุภาคที่เคลื่อนที่เร็ว
“ หลุมดำนี้เป็นเพียงมวลดวงอาทิตย์เพียงไม่กี่ดวง แต่เป็นรุ่นจิ๋วจริงของควาซาร์และกาแลคซีวิทยุที่ทรงพลังที่สุด” Pakull กล่าว“ ซึ่งมีหลุมดำที่มีมวลประมาณสองสามล้านเท่าของดวงอาทิตย์”
วัตถุนี้เป็น microquasar ซึ่งเกิดขึ้นจากวัตถุสองชนิดไม่ว่าจะเป็นดาวแคระขาวดาวนิวตรอนหรือหลุมดำพร้อมกับดาวฤกษ์สหาย รังสีเอกซ์เกิดจากสสารตกจากที่หนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่งและสามารถผลิตไอพ่นของอนุภาคความเร็วสูง เครื่องบินไอพ่นเร็วชนเข้ากับก๊าซระหว่างดวงดาวรอบ ๆ ทำให้ร้อนและก่อให้เกิดฟองที่กำลังขยายตัวซึ่งทำจากก๊าซร้อนและอนุภาคที่เร็วเป็นพิเศษชนกันที่อุณหภูมิแตกต่างกัน
จากจำนวนไมโครควอซาร์ถึงโหลที่พบในกาแล็กซี่ทางช้างเผือกฟองอากาศส่วนใหญ่มีขนาดค่อนข้างเล็ก - น้อยกว่า 10 ปีแสง แต่อันนี้กว้าง 1,000 ปีแสง บวกกับไมโครควอซาร์นี้มีพลังมากกว่าที่เคยเห็นมาสิบเท่า
การใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของ ESO และกล้องโทรทรรศน์เอกซ์เรย์จันทราของนาซ่าและทีมของเขาสามารถสังเกตการณ์บริเวณที่ไอพ่นพุ่งชนก๊าซระหว่างดวงดาวรอบ ๆ หลุมดำและเห็นว่าฟองก๊าซร้อนกำลังพองตัวเกือบ หนึ่งล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง
เครื่องบินไอพ่นนั้นน่าประทับใจไม่แพ้กันมีความยาวประมาณ 300 พาร์เซกและถึงแม้ว่าไอพ่นทรงพลังได้รับการเห็นจากหลุมดำมวลยวดยิ่งพวกมันคิดว่าจะพบได้น้อยกว่าใน microquasar พันธุ์เล็ก ๆ การค้นพบใหม่นี้อาจทำให้นักดาราศาสตร์มองดูไมโครควอซาร์อื่น ๆ อย่างใกล้ชิดมากขึ้น
“ ความยาวของเครื่องบินไอพ่นใน NGC 7793 นั้นน่าทึ่งเมื่อเทียบกับขนาดของหลุมดำที่เปิดตัว” โรเบิร์ตโซเรียผู้ร่วมเขียนกล่าว “ ถ้าหลุมดำหดขนาดเท่าลูกฟุตบอลแต่ละเจ็ทจะขยายจากโลกไปไกลกว่าวงโคจรของพลูโต”
S26 อยู่ห่างออกไป 12 ล้านปีแสงในเขตนอกของกาแลคซีกังหัน NGC 7793 จากขนาดและความเร็วการขยายตัวของฟองนักดาราศาสตร์พบว่ากิจกรรมเจ็ตต้องดำเนินต่อไปอย่างน้อย 200,000 ปี
ด้วยความเร็วขนาดและกิจกรรมที่เหลือเชื่อเหลือเชื่อ Pakull และทีมงานของเขาทำอะไรเป็นอนาคตของไมโครควอซาร์นี้
“ ใช่ความเร็วการขยายตัว (275 km / s) ค่อนข้างน่าประทับใจ แต่มันจะลดลงตามกาลเวลา” Pakull กล่าวกับนิตยสาร Space “ ถ้ามันต่ำกว่ามากที่ 70 km / s ก๊าซที่น่าตกใจจะไม่เปล่งแสงออพติคอล (ตัวอย่างเช่น Balmer series ของไฮโดรเจน) และเราจะไม่ตรวจจับฟอง อนาคตของ S26 ขึ้นอยู่กับวิวัฒนาการของ microquasar ส่วนกลางที่ปล่อยไอพ่นออกมา ฉันคาดหวังว่าจะสามารถใช้งานได้อีก 100,000 ถึงสองสามล้านปี "
Pakull กล่าวว่ามันน่าสนใจที่จะจินตนาการว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้า microqusar หยุดเปล่งไอพ่นในทันใด “ จากนั้นฟองก็จะไม่หายไปทันที แต่ส่องแสงเหมือนเมื่อก่อนอีกสองสามแสนปี” เขากล่าว “ มันจะคล้ายกับส่วนที่เหลือของซุปเปอร์โนวาแม้ว่าจะมีพลังงานมากกว่า 100 เท่า”
Pakull เสริมว่าการค้นพบใหม่นี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจความคล้ายคลึงกันระหว่างหลุมดำขนาดเล็กที่เกิดขึ้นจากดาวฤกษ์ที่ถูกระเบิดและหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซีและเขาหวังว่างานนี้จะกระตุ้นการทำงานเชิงทฤษฎีมากขึ้น
แหล่งที่มา: ESO, แลกเปลี่ยนอีเมลกับ Manfred Pakull
