เครดิตภาพ: จันทรา
นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดกะทัดรัดของออสเตรเลียได้ค้นพบดาวนิวตรอนที่หมุนรอบตัวเร็วซึ่งกำลังพ่นไอพ่นของวัตถุออกมาด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง เจ็ตส์แบบนี้เคยเห็นหลุมดำออกมาก่อนหน้านี้และการค้นพบครั้งนี้ท้าทายทฤษฎีที่ว่าสภาพแวดล้อมรอบ ๆ หลุมดำนั้นมีพลังมาก นักดาราศาสตร์ศึกษา Circinus X-1 ซึ่งเป็นวัตถุที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 20,000 ปีแสงซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่สว่าง พวกเขารู้ว่ามันเป็นดาวนิวตรอน แต่มันก็มีลักษณะที่ผิดปกติเหล่านี้
นักวิทยาศาสตร์ที่ใช้ Australian TelescopeCompact Array ของ CSIRO ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์การสังเคราะห์ทางวิทยุในรัฐนิวเซาท์เวลส์ประเทศออสเตรเลียได้เห็นดาวนิวตรอนพ่นไอเท็มออกมาใกล้กับความเร็วแสงมาก นี่เป็นครั้งแรกที่มีการเห็นเจ็ตเร็วจากสิ่งอื่นใดนอกจากหลุมดำ
การค้นพบนี้รายงานในวารสาร Nature ในสัปดาห์นี้ว่าเป็นการท้าทายความคิดที่ว่ามีเพียงหลุมดำเท่านั้นที่สามารถสร้างเงื่อนไขที่จำเป็นในการเร่งความเร็วของเครื่องบินไอพ่นให้เร็วที่สุด
ดร. Rob Fender หัวหน้าทีมของมหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัมกล่าวว่า“ การผลิตเครื่องบินเป็นกระบวนการจักรวาลขั้นพื้นฐาน แต่สิ่งที่ยังไม่เข้าใจเป็นอย่างดีแม้จะผ่านไปหลายทศวรรษ
“ สิ่งที่เราเห็นจะช่วยให้เราเข้าใจว่าวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่าเช่นหลุมดำขนาดใหญ่สามารถผลิตไอพ่นที่เราเห็นได้ครึ่งทางทั่วจักรวาล”
นักวิทยาศาสตร์จากเนเธอร์แลนด์สหราชอาณาจักรและออสเตรเลียศึกษา Circinus X-1 แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่สว่างและแปรปรวนในระยะเวลาสามปี
Circinus X-1 อยู่ใน Galaxy ของเราประมาณ 20,000 ปีแสงจากโลกในกลุ่มดาว Circinus ใกล้กับ Southern Cross
ประกอบด้วยดาวสองดวง: ดาว ‘ปกติ’ อาจประมาณ 3 ถึง 5 เท่ามวลดวงอาทิตย์ของเราและเป็นเพื่อนร่วมทางขนาดเล็ก
“ เรารู้ว่าดาวนิวตรอนซึ่งเป็นดาวข้างเคียงจากรังสีเอกซ์ชนิดหนึ่งที่ระเบิดออกมาก็ถูกปล่อยออกมา” ดร. เฮเลนจอห์นสตันสมาชิกทีมของมหาวิทยาลัยซิดนีย์กล่าว
“ การระเบิดเอ็กซ์เรย์เหล่านั้นเป็นสัญญาณของดาวฤกษ์ที่มีพื้นผิว หลุมดำไม่มีพื้นผิว ดังนั้นสหายจะต้องเป็นดาวนิวตรอน”
ดาวนิวตรอนเป็นลูกบอลที่อัดแน่นและมีความหนาแน่นมากซึ่งเกิดขึ้นเมื่อดาวยักษ์ระเบิดหลังจากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์หมด ในลำดับชั้นของวัตถุที่รุนแรงในจักรวาลมันอยู่ห่างออกไปเพียงหนึ่งก้าวจากหลุมดำ
ดาวสองดวงใน Circinus X-1 โต้ตอบกับแรงโน้มถ่วงของดาวนิวตรอนที่ดึงสสารออกจากดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่บนพื้นผิวของดาวนิวตรอน
กระบวนการ 'การสะสม' นี้สร้างรังสีเอกซ์ ความแรงของการเปล่งรังสีเอกซ์แตกต่างกันไปตามเวลาแสดงให้เห็นว่าดาวสองดวงของ Circinus X-1 เดินทางรอบกันและกันด้วยวงโคจรที่ยาวมากในระยะเวลา 17 วัน
“ เมื่อถึงจุดที่ใกล้ที่สุดดาวทั้งสองเกือบจะสัมผัส” ดร. จอห์นสตันกล่าว
นักดาราศาสตร์ตั้งแต่ปี 1970 ได้ทราบว่า Circinus X-1 ผลิตคลื่นวิทยุเช่นเดียวกับรังสีเอกซ์ 'เนบิวลา' ขนาดใหญ่ที่ปล่อยคลื่นวิทยุอยู่รอบ ๆ แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ ภายในเนบิวลามีเครื่องบินไอพ่นเปล่งแสงชนิดใหม่ที่พบได้
เชื่อกันว่าเจ็ตส์จะโผล่ออกมาไม่ใช่จากหลุมดำด้วยตัวเอง แต่มาจาก 'ดิสก์สะสมมวลสาร' ของพวกเขา - เข็มขัดของดาวฤกษ์ที่ถูกแยกส่วนและก๊าซที่หลุมดำลากเข้าหามัน
ใน Circinus X-1 มีแนวโน้มว่าดิสก์สะสมเสียงจะแตกต่างกันไปตามวัฏจักร 17 วันซึ่งรุนแรงที่สุดเมื่อดาวฤกษ์อยู่ในจุดที่ใกล้ที่สุดในวงโคจร
เครื่องบินเจ็ทจาก Circinus X-1 เดินทางที่ 99.8% ของความเร็วแสง นี่คือการไหลออกที่เร็วที่สุดจากวัตถุใด ๆ ใน Galaxy ของเราและจับคู่กับเจ็ตส์ที่เร็วที่สุดที่ถูกยิงออกมาจากกาแลคซีที่สมบูรณ์อื่น ๆ ในกาแลคซีเหล่านั้นเจ็ตส์มาจากหลุมดำมวลมหาศาลหลายล้านหรือหลายพันล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์ซึ่งอยู่ที่ใจกลางของกาแลคซี
กระบวนการใดก็ตามที่เร่งความเร็วไอพ่นให้ใกล้กับความเร็วของแสงมันไม่ได้พึ่งพาคุณสมบัติพิเศษของหลุมดำ
ดร. คินวาห์วูจาก Unversity College London กล่าวว่ากระบวนการที่สำคัญนั้นจะต้องเป็นเรื่องธรรมดาอย่างหนึ่งสำหรับหลุมดำและดาวนิวตรอนเช่นการเพิ่มการไหล
แหล่งต้นฉบับ: CSIRO News Release
