มือข้างหนึ่งนี่อาจจะไม่ใช่ข่าวที่น่าประหลาดใจ แต่ในทางกลับกัน นี่คือข้อสรุปของการรณรงค์การสังเกตการณ์เป็นเวลา 16 ปีของภูมิภาคในใจกลางกาแลคซีของเราซึ่งมีการติดตามดาว 28 ดวงโคจรรอบจุดที่พบเห็นได้ทั่วไปและมองไม่เห็น
โดยปกติแล้วดาวเหล่านี้จะถูกบดบังด้วยก๊าซและฝุ่นในภูมิภาคนั้น แต่หอสังเกตการณ์ทางใต้แห่งยุโรป (ESO) ในชิลีได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดเพื่อส่องเข้าไปในถ้ำของหลุมดำ เมื่อพิจารณาจากวิถีโคจรของดาว 28 ดวงนักดาราศาสตร์ไม่เพียง แต่จะสามารถระบุตำแหน่งของหลุมดำได้เท่านั้น แต่ยังสามารถสรุปมวลของมันได้ด้วย ...
เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าหลุมดำมวลมหาศาลอาจเป็นศูนย์กลางของกาแลคซีส่วนใหญ่ตั้งแต่กาแลคซีแคระไปจนถึงดิสก์กาแลคซีบาง ๆ ไปจนถึงกาแลคซีกังหันขนาดใหญ่ กาแลคซีส่วนใหญ่ดูเหมือนจะมีพวกมัน แต่จริงๆแล้ว เห็น หลุมดำไม่ใช่เรื่องง่าย นักดาราศาสตร์ขึ้นอยู่กับการสังเกตผลที่หลุมดำมวลมหาศาลมีต่อก๊าซฝุ่นและดวงดาวรอบ ๆ แทนที่จะมองเห็นวัตถุนั้นเอง (หลังจากทั้งหมดตามนิยามแล้วหลุมดำคือ สีดำ).
ในปี 1992 นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์เทคโนโลยีใหม่ขนาด 3.5 เมตรของ ESO ในชิลีได้เปลี่ยนความสนใจไปที่แกนกาแลคซีของเราเองเพื่อเริ่มการสังเกตการณ์อย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน ตั้งแต่ปี 2002 กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ขนาด 8.2 เมตรก็ถูกนำไปใช้เช่นกัน 16 ปีต่อมาด้วยการสังเกตการณ์รวมกว่า 50 คืนผลลัพธ์ก็คือ
โดยการติดตามดวงดาวแต่ละดวงที่โคจรรอบจุดร่วมกันนักวิจัย ESO ได้รับ หลักฐานเชิงประจักษ์ที่ดีที่สุดยัง สำหรับการดำรงอยู่ของหลุมดำมวลดวงอาทิตย์ 4 ล้านดวง ดาวทุกดวงกำลังเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วดาวดวงหนึ่งเสร็จสมบูรณ์ในวงโคจรภายใน 16 ปีทำให้นักดาราศาสตร์ศึกษาสัตว์ลึกลับทางอ้อมซึ่งขับเคลื่อนกาแลคซีของเรา
“ศูนย์กลางของกาแลคซีเป็นห้องปฏิบัติการพิเศษที่เราสามารถศึกษากระบวนการพื้นฐานของแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งการเปลี่ยนแปลงของดาวฤกษ์และการก่อตัวดาวฤกษ์ที่มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับนิวเคลียสกาแลคซีอื่น ๆ ทั้งหมดด้วยระดับรายละเอียดที่จะไม่มีวันเป็นไปได้Reinhard Genzel หัวหน้าทีมวิจัยของ Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics ใน Garching ใกล้เมืองมิวนิคประเทศเยอรมนีอธิบาย
“มุมมองที่น่าตื่นเต้นที่สุดในการศึกษา 16 ปีของเราอย่างไม่ต้องสงสัยคือมันได้มอบสิ่งที่ถือว่าเป็นหลักฐานเชิงประจักษ์ที่ดีที่สุดที่หลุมดำขนาดใหญ่สุดมีอยู่จริง,” Genzel กล่าวต่อ “วงโคจรของดาวฤกษ์ในใจกลางกาแลคซีแสดงให้เห็นว่าความเข้มข้นของมวลใจกลางของมวลดวงอาทิตย์สี่ล้านดวงนั้นจะต้องเป็นหลุมดำโดยปราศจากข้อสงสัยอันสมเหตุสมผล.”
นอกเหนือจากการศึกษารายละเอียดที่ใกล้เคียงที่สุดของราศีธนู A * (เทคนิคที่ใช้ในการศึกษานี้มีความแม่นยำมากกว่าการศึกษาใด ๆ ก่อนหน้านี้ถึงหกเท่า) นักดาราศาสตร์ ESO ยังอนุมานการวัดระยะทางที่แม่นยำที่สุดจากศูนย์กลางกาแลคซี เพื่อระบบสุริยะ; หลุมดำมวลมหาศาลของเราอยู่ห่างออกไป 27,000 ปีแสงปลอดภัย
มีข้อมูลมากมายเกี่ยวกับดาวแต่ละดวงด้วยเช่นกัน “ดาวในภูมิภาคที่อยู่ด้านในสุดนั้นอยู่ในวงโคจรแบบสุ่มเช่นฝูงผึ้ง” Stefan Gillessen ผู้เขียนบทความชิ้นแรกที่ตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal กล่าว “อย่างไรก็ตามไกลออกไปหกใน 28 ดวงโคจรรอบหลุมดำในดิสก์ ในส่วนนี้การศึกษาใหม่ได้ยืนยันอย่างชัดเจนว่างานก่อนหน้านี้ที่พบแผ่นดิสก์ แต่มีเพียงในเชิงสถิติเท่านั้น การเคลื่อนไหวที่มีคำสั่งนอกเดือนกลางแสงโคจรรอบแบบสุ่มภายใน - นั่นเป็นวิธีที่อธิบายพลวัตของดาวฤกษ์อายุน้อยในกาแลคซีเซ็นเตอร์ได้ดีที่สุด.”
วัตถุที่มีอิทธิพลต่อดาวเหล่านี้ค่อนข้างง่าย จะต้องเป็น หลุมดำมวลมหาศาลที่ไม่มีคำอธิบายอื่น ๆ นี่หมายความว่าหลุมดำมีจุดยืนที่แน่นแฟ้นยิ่งขึ้นในฐานะ“ ความจริง” ทางดาราศาสตร์แทนที่จะเป็น“ ทฤษฎี” หรือไม่? มันจะปรากฏขึ้น…
แหล่งที่มา: ESO, BBC
