แสงอาจไม่สามารถหนีออกจากหลุมดำได้ แต่ขณะนี้มีข้อมูลมากพอที่จะหลบหนีจากเงื้อมมือของหลุมดำที่นักดาราศาสตร์มีเป็นครั้งแรกสามารถให้คำอธิบายที่สมบูรณ์ได้ ทีมนักดาราศาสตร์จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน (CfA) และมหาวิทยาลัยรัฐซานดิเอโกได้ทำการตรวจวัดที่แม่นยำที่สุดเท่าที่เคยมีมาในระบบดาวคู่ X-ray Cygnus X-1 ช่วยให้พวกเขาไขปริศนาลึกลับ เพื่อย้อนรอยประวัติศาสตร์มาตั้งแต่กำเนิดเมื่อประมาณหกล้านปีก่อน
Cygnus X-1 ซึ่งประกอบด้วยหลุมดำที่วาดวัสดุจากดาวสหายสีน้ำเงินขนาดใหญ่ของมันถูกพบว่าเปล่งรังสีเอกซ์ที่ทรงพลังเมื่อเกือบครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา นับตั้งแต่การค้นพบเมื่อปีพ. ศ. 2507 แหล่งรังสีเอกซ์กาแลคซีนี้ได้รับการตรวจสอบอย่างเข้มงวดกับนักดาราศาสตร์ที่พยายามรับข้อมูลเกี่ยวกับมวลและสปินของมัน แต่หากไม่มีการวัดระยะทางจากโลกอย่างแม่นยำซึ่งประเมินว่าอยู่ระหว่าง 5,800 ถึง 7,800 ปีแสงเราสามารถจินตนาการได้ว่าความลับของ Cygnus X-1 คืออะไร
นักดาราศาสตร์ Mark Reid แห่ง CfA นำทีมของเขาไปหาการวัดระยะทางที่แม่นยำที่สุดไปยัง Cygnus X-1 ด้วยความช่วยเหลือของ Very Long Baseline Array (VLBA) ซึ่งเป็นระบบกล้องโทรทรรศน์วิทยุทั่วทั้งทวีป ทีมล็อกการวัดตรีโกณมิติโดยตรงลง 6,070 ปีแสง
“ เนื่องจากไม่มีข้อมูลอื่นใดสามารถหนีหลุมดำได้การรู้ว่ามวลสปินและประจุไฟฟ้าของมันให้คำอธิบายที่สมบูรณ์” เรดผู้เป็นผู้ร่วมเขียนบทความสามเรื่องใน Cygnus X-1 ที่ตีพิมพ์ใน Astrophysical Journal Letters (ใช้ได้ที่นี่ที่นี่และที่นี่) “ ประจุของหลุมดำนี้เกือบเป็นศูนย์ดังนั้นการวัดมวลและการหมุนทำให้คำอธิบายของเราสมบูรณ์”
ด้วยการวัดระยะทางที่แม่นยำใหม่พร้อมกับหอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์ Rossi X-ray Timing Explorer ดาวเทียมขั้นสูงสำหรับจักรวาลวิทยาและดาราศาสตร์ฟิสิกส์และการสังเกตแสงที่มองเห็นได้มากกว่าสองทศวรรษทีมได้รวมเข้าด้วยกัน“ No Hair ทฤษฎีบท - คำอธิบายที่สมบูรณ์ที่ Reid พูดถึง - โดยเปิดเผยมวลที่หนักของมวลดวงอาทิตย์เกือบ 15 ดวงและความเร็วรอบหมุนของเทอร์โบ 800 รอบต่อวินาที “ ตอนนี้เรารู้แล้วว่า Cygnus X-1 เป็นหนึ่งในหลุมดำที่ใหญ่ที่สุดในทางช้างเผือก” Jerry Orosz จากมหาวิทยาลัยซานดิเอโกสเตทแห่งมหาวิทยาลัยซานดิเอโกยังกล่าวอีกว่าผู้เขียนบทความด้วย Reid และ Lijun Gou แห่ง CfA “ มันหมุนเร็วเท่ากับหลุมดำที่เราเคยเห็น”
เป็นโบนัสที่เพิ่มขึ้นการสำรวจโดยใช้ VLBA ย้อนกลับไปในปี 2009 และ 2010 ยังได้วัดการเคลื่อนที่ของ Cygnus X-1 ผ่านกาแลคซีนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำไปสู่ข้อสรุปว่ามันช้าเกินกว่าที่จะเกิดขึ้นจากการระเบิดของซูเปอร์โนวา นักดาราศาสตร์เชื่อว่ามันอาจเป็นผลมาจากการล่มสลายของดาวฤกษ์ต้นกำเนิดที่มีมวลมากกว่า 100 เท่ามวลดวงอาทิตย์ที่หายไปจากลมแรงของดาวฤกษ์ “ มีคำแนะนำว่าหลุมดำนี้อาจก่อตัวขึ้นโดยไม่มีการระเบิดของซูเปอร์โนวาและผลลัพธ์ของเราสนับสนุนคำแนะนำเหล่านั้น” เรดกล่าว
ดูเหมือนว่าด้วยการวัดเหล่านี้ศาสตราจารย์สตีเฟ่นฮอว์คิงมีคำพูดที่ดีและกินคำพูดของตัวเองหลังจากวางเดิมพันกับนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Kip Thorne ศาสตราจารย์ฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียว่า Cygnus X-1 ไม่มี หลุมดำ
“ เป็นเวลาสี่สิบปีแล้วที่ Cygnus X-1 เป็นตัวอย่างที่โดดเด่นของหลุมดำ อย่างไรก็ตามแม้จะมีการให้สัมปทานของ Hawking ก็ตาม แต่ฉันก็ไม่เคยมั่นใจเลยว่ามันจะมีหลุมดำจริงๆ - จนถึงตอนนี้” Thorne กล่าว “ ข้อมูลและการสร้างแบบจำลองในเอกสารทั้งสามนี้ในที่สุดให้คำอธิบายที่ชัดเจนอย่างสมบูรณ์ของระบบไบนารีนี้”
แหล่งที่มา: CfA
