ไม่เพียง แต่เป็นหลุมดำขนาดใหญ่ที่เพิ่งค้นพบใหม่ แต่ยังเป็นหลุมดำมวลไกลที่ไกลที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบ การใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดใหญ่มากของ ESO นักดาราศาสตร์มองดูระยะทางหกล้านปีแสงจากโลกสู่กาแลคซีกังหันที่เรียกว่า NGC 300 และพบหลุมดำที่มีมวลมากกว่าสิบห้าเท่าของดวงอาทิตย์ นี่เองที่ทำให้มันเป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่ใหญ่เป็นอันดับสองที่เคยพบ แต่ในไม่ช้ามันก็จะใหญ่ขึ้น หลุมดำดูเหมือนจะมีพันธมิตรอยู่ใกล้ ๆ ดาวฤกษ์ Wolf - Rayet ขนาดใหญ่ซึ่งน่าจะกลายเป็นหลุมดำได้และหลุมดำทั้งสองสามารถรวมกันเป็นวัตถุขนาดใหญ่ได้มากขึ้น
ในปี 2550 แหล่งรังสีเอกซ์ใน NGC 300 ถูกค้นพบด้วยหอดูดาว X-ray นิวตันและหอสังเกตการณ์สวิฟต์ “ เราบันทึกการแผ่รังสีเอ็กซ์เรย์ที่รุนแรงเป็นระยะ ๆ ซึ่งเป็นสัญญาณว่าหลุมดำอาจซุ่มอยู่ในพื้นที่” สมาชิกทีม Stefani Carpano จาก ESA กล่าว
การสำรวจครั้งต่อมาด้วยเครื่องมือ FORS2 ของ VLT (ภาพและใกล้ UV FOcal Reducer และการกระจายตัวต่ำ Spectrograph) ยืนยันลางสังหรณ์ของพวกเขา แต่ก็แสดงให้เห็นว่าหลุมดำและดาว Wolf – Rayet หมุนรอบกันและกันทุก 32 ชั่วโมง นักดาราศาสตร์ยังพบอีกว่าหลุมดำกำลังแยกสสารออกจากดาวเมื่อมันโคจรรอบกันและกัน
“ นี่เป็นคู่ที่สนิทสนมกันจริงๆ” โรบินบาร์นาร์ดผู้ร่วมงานกล่าว “ ระบบที่ถูกผูกไว้อย่างแน่นแฟ้นนั้นได้ก่อตัวขึ้นอย่างไรยังคงเป็นปริศนา”
หลุมดำมวลดาวฤกษ์เป็นหลุมที่หนาแน่นและหนาแน่นที่สุดเมื่อมีการล่มสลายของดาวมวลสูงมาก หลุมดำเหล่านี้มีมวลมากถึงยี่สิบเท่ามวลดวงอาทิตย์เมื่อเทียบกับหลุมดำมวลมหาศาลที่พบในใจกลางกาแลคซีส่วนใหญ่ซึ่งสามารถมีน้ำหนักได้มากถึงหนึ่งล้านเท่าของดวงอาทิตย์ จนถึงขณะนี้พบหลุมดำมวลประมาณ 20 ดวง
ก่อนหน้านี้มีการค้นพบระบบประเภทอื่นเพียงแห่งเดียว แต่ระบบอื่น ๆ ที่ประกอบด้วยหลุมดำและดาวฤกษ์สหายไม่รู้จักกับนักดาราศาสตร์ จากระบบเหล่านี้นักดาราศาสตร์มองเห็นความเชื่อมโยงระหว่างมวลของหลุมดำกับเคมีกาแลคซี
“ เราสังเกตว่าหลุมดำที่มีมวลมากที่สุดนั้นมักพบได้ในกาแลคซีขนาดเล็กที่มีองค์ประกอบทางเคมีน้อยกว่า” โครว์เธอร์กล่าว “ กาแลคซีที่ใหญ่กว่าซึ่งมีองค์ประกอบมากขึ้นเช่นทางช้างเผือกประสบความสำเร็จในการผลิตหลุมดำที่มีมวลน้อยกว่าเท่านั้น”
นักดาราศาสตร์เชื่อว่าองค์ประกอบทางเคมีที่มีความเข้มข้นสูงจะมีอิทธิพลต่อการที่ดาวมวลสูงวิวัฒนาการขึ้นและเพิ่มจำนวนสสารที่มันจะส่งผลให้เกิดหลุมดำขนาดเล็กลงในที่สุดเมื่อสิ่งที่เหลืออยู่พังทลายลง
ในเวลาน้อยกว่าหนึ่งล้านปีมันจะเป็นตาของ Wolf – Rayet ที่จะไปซูเปอร์โนวาและกลายเป็นหลุมดำ “ หากระบบรอดชีวิตจากการระเบิดครั้งที่สองนี้หลุมดำทั้งสองจะรวมกันปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมาในรูปของคลื่นความโน้มถ่วงเมื่อพวกมันรวมกัน” โครว์เธอร์กล่าว
แต่สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นเป็นเวลาสองสามพันล้านปี “ การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าระบบดังกล่าวอาจมีอยู่และระบบที่พัฒนาไปเป็นหลุมดำไบนารีอาจถูกตรวจพบโดยโพรบของคลื่นความโน้มถ่วงเช่น LIGO หรือราศีกันย์”
Paper: NGC 300 1-X เป็น Wolf-Rayet / Black Hole Binary
ที่มา: ESO
