การตรวจสอบภาพเอ็กซ์เรย์ทั้งหมดบนท้องฟ้าหรือ MAXI ในระยะเวลาสั้น ๆ ใช้เวลาบนสถานีอวกาศนานาชาติเพื่อสำรวจท้องฟ้าเต็มทุก 92 นาที ทำให้ช่วงเวลาที่ผิดปกติเหล่านี้คืออะไร? อ่านต่อ…
ดาวที่มองเห็นได้ส่วนใหญ่เปล่งประกายด้วยพลังงานที่เกิดจากนิวเคลียร์ฟิวชั่นในแกนกลางของมัน ในดาวเหล่านี้หากพลังงานที่สร้างขึ้นในแกนกลางเพิ่มขึ้นมากกว่าปกติวัตถุทั้งหมดจะขยายตัวและลดอุณหภูมิแกนกลางลงในที่สุด ด้วยวิธีนี้การตอบรับเชิงลบจะถูกเปิดใช้งานเพื่อทำให้ปฏิกิริยานิวเคลียร์มีเสถียรภาพ ด้วยเหตุนี้ดาวเหล่านี้จึงส่องประกายอย่างคงที่ตลอดอายุการใช้งานของพวกเขา” Nobuyuki Kawai จากสถาบันเทคโนโลยีแห่ง Tokoyo กล่าว “ ในทางกลับกันแหล่งพลังงานของแหล่งรังสีเอกซ์ที่รุนแรงที่สุดคือพลังงานความโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาเมื่อก๊าซที่อยู่ล้อมรอบวัตถุที่มีขนาดกะทัดรัดมากเช่นหลุมดำและดาวนิวตรอนถูกกักไว้กับพวกมัน กลไกการทำให้เสถียรของดาวปกติไม่ทำงานในกระบวนการนี้ดังนั้นความเข้มของรังสีเอกซ์จึงผันผวนตามการเปลี่ยนแปลงของปริมาณก๊าซจากพื้นที่โดยรอบ”
ซึ่งหมายความว่า MAXI ต้องคอยเฝ้าดูแหล่งที่มาของรังสีเอกซ์ทั้งที่รู้จักและไม่รู้จัก การจับในขณะที่มันเกิดขึ้นทำให้สามารถส่งการแจ้งเตือนไปยังห้องสังเกตการณ์อื่น ๆ เพื่อตรวจสอบและศึกษา ตอนนี้จุดสนใจอยู่ที่การศึกษาไบนารีของหลุมดำในเดือนที่ MAXI ซึ่งมีชื่อเสียงมากที่สุดคือ Cygnus X-1 เป็นที่รู้จักกันดีแหล่งที่มีชื่อเสียงนี้ส่องแสงเก่งในสเปกตรัม X-ray แต่มันสลับระหว่างสถานะ“ แข็ง” และ“ เบา” ช่วงเวลาของพลังงานสูงและต่ำอาจเกี่ยวข้องโดยตรงกับความหนาแน่นของก๊าซที่ล้อมรอบ
“ เราสามารถหาเบาะแสเพื่อประมาณมวลของหลุมดำได้โดยการตรวจสอบความเข้มของรังสีเอกซ์และสเปกตรัมรังสีในสภาวะที่อ่อนนุ่ม จากการวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์สหายหมุนศูนย์กลางของแรงโน้มถ่วงของระบบเลขฐานสองเราพบว่า Cygnus X-1 เป็นวัตถุขนาดเล็กกว่าดาวฤกษ์ปกติอย่างน่าทึ่งโดยมีแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ประมาณ 10 เท่าของดวงอาทิตย์ แต่สิ่งที่เปล่งแสงออกมาแทบจะมองไม่เห็น” ศาสตราจารย์คาไวกล่าว “ หากใช้ทฤษฎีดาววัตถุดังกล่าวจะต้องเป็นหลุมดำ”
ตอนนี้นักดาราศาสตร์กำลังศึกษาคุณสมบัติของก๊าซและประมาณการว่ามีแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ไบนารี 20 แหล่งนอกเหนือจาก Cygnus X-1 ไบนารีหลุมดำเหล่านี้ส่วนใหญ่ถือว่าเป็น "X-ray nova" - แสดงกิจกรรมทุก ๆ สองสามปีจนถึงเพียงครั้งเดียวในรอบสี่ทศวรรษที่เราได้ศึกษาพวกมันในแสงนี้ ด้วยความช่วยเหลือของการตรวจสอบท้องฟ้าที่ละเอียดอ่อนของ MAXI ตอนนี้นักวิจัยมีโอกาสที่จะสามารถติดตามกิจกรรมตั้งแต่ต้นจนจบ มันประสบความสำเร็จ? พนันได้เลย. เมื่อหลุมดำไบนารี XTE J1752-223 ถูกค้นพบโดยการลาดตระเวนตามปกติของ RXTE นั้น MAXI ยังตรวจพบการเกิดขึ้นของ X-ray nova ใหม่นี้และสามารถสังเกตเห็นกิจกรรมทั้งหมดจนกระทั่งมันหายไปในเดือนเมษายน 2010 วันที่ 25 กันยายน 2010 MAXI และดาวเทียม Swift ค้นพบหลุมดำไบนารี MAXI J1659-152 เกือบจะพร้อมกันทำให้นักวิจัยและนักดาราศาสตร์สมัครเล่นทั่วโลกสามารถสังเกตการณ์ได้
“ นอกเหนือจากไบนารีหลุมดำเหล่านี้แล้ว MAXI ยังประสบความสำเร็จในการสังเกตการณ์ที่น่าสนใจมากมายเช่นการตรวจจับเปลวไฟที่ใหญ่ที่สุดจากนิวเคลียสกาแลคซีที่เคลื่อนไหวอยู่ในประวัติศาสตร์การสังเกตด้วยเอ็กซ์เรย์ การค้นพบพัลซาร์ X-ray แบบไบนารีใหม่, MAXI J1409-619; และการตรวจจับเปลวไฟดาวจำนวนมาก” Kawai กล่าว “ ตราบใดที่สถานีอวกาศนานาชาติยังทำงานอยู่เราจะใช้ MAXI เพื่อตรวจสอบท้องฟ้าเอ็กซ์เรย์ซึ่งเปลี่ยนแปลงอย่างไม่หยุดยั้งและรุนแรง”
แหล่งกำเนิดเรื่องราวดั้งเดิม: สำนักงานสำรวจอวกาศญี่ปุ่น
