ภาพใหม่จากหอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์ของนาซ่าแสดงสภาพแวดล้อมรอบหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลาง M87 ซึ่งเป็นกาแลคซีทรงกลมยักษ์ ลูปเหล่านี้เป็นหลักฐานของการปะทุเป็นระยะใกล้กับหลุมดำมวลมหาศาลซึ่งส่งคลื่นกระแทกผ่านก๊าซรอบ ๆ การปะทุเหล่านี้เกิดขึ้นทุกๆสองสามล้านปีและป้องกันไม่ให้ก๊าซในกระจุกดาวเย็นตัวเพื่อสร้างดาว
บูมโซนิคขนาดมหึมาที่สร้างขึ้นโดยหลุมดำมวลมหาศาลถูกค้นพบด้วยหอดูดาวเอ็กซ์เรย์จันทราของนาซ่าพร้อมกับหลักฐานสำหรับเสียงขรมเสียงลึก
การค้นพบนี้เกิดขึ้นจากการใช้ข้อมูลจากการตรวจเอกซเรย์ที่ยาวที่สุดเท่าที่เคยมีมาใน M87 ซึ่งเป็นกาแลคซีทรงกลมยักษ์ที่อยู่ใกล้เคียง M87 ตั้งอยู่ใจกลางในกระจุกกาแลคซีของกันย์และเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นหนึ่งในหลุมดำที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาล
นักวิทยาศาสตร์ตรวจพบลูปและวงแหวนในก๊าซเปล่งรังสีเอกซ์ที่ร้อนซึ่งแทรกซึมอยู่ในกระจุกดาวและล้อมรอบกาแลคซี ลูปเหล่านี้ให้หลักฐานการปะทุเป็นระยะที่เกิดขึ้นใกล้หลุมดำมวลยวดยิ่งและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความดันหรือคลื่นความดันในก๊าซคลัสเตอร์ที่แสดงออกว่าเป็นเสียง
“ เราสามารถบอกได้ว่าเสียงที่ลึกและแตกต่างจำนวนมากดังก้องกังวานผ่านกระจุกนี้ตลอดชีวิตส่วนใหญ่ของจักรวาล” วิลเลียมฟอร์แมนจากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน (CfA) กล่าว
การระเบิดใน M87 ซึ่งเกิดขึ้นทุก ๆ สองสามล้านปีป้องกันการสะสมของก๊าซขนาดใหญ่ในกระจุกดาวไม่ให้เย็นลงและก่อตัวดาวฤกษ์ใหม่หลายดวง หากปราศจากการปะทุเหล่านี้และการให้ความร้อนที่เป็นผลลัพธ์ M87 จะไม่ใช่กาแลคซีทรงกลมที่เป็นอยู่ทุกวันนี้
“ ถ้าหลุมดำนี้ไม่ส่งเสียงทั้งหมด M87 น่าจะเป็นกาแลคซีที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง” Paul Nulsen สมาชิกในทีมของ CfA กล่าวด้วยว่า“ อาจเป็นกาแลคซีกังหันขนาดใหญ่ประมาณ 30 เท่าที่สว่างกว่าทางช้างเผือก Way.”
การปะทุเกิดขึ้นเมื่อวัสดุตกลงไปในหลุมดำ ในขณะที่สสารส่วนใหญ่ถูกกลืนหายไปบางส่วนก็ถูกยิงออกมาอย่างรุนแรงในไอพ่น เครื่องบินไอพ่นเหล่านี้เปิดตัวจากภูมิภาคที่อยู่ใกล้กับหลุมดำ (ทั้งแสงและเสียงไม่สามารถหนีออกจากหลุมดำได้) และผลักเข้าไปในกลุ่มก๊าซทำให้เกิดโพรงและเสียงซึ่งแพร่กระจายออกไปด้านนอก
การสำรวจ M87 ของจันทรายังให้หลักฐานที่แข็งแกร่งที่สุดจนถึงวันที่เกิดคลื่นกระแทกที่ผลิตโดยหลุมดำมวลมหาศาลซึ่งเป็นสัญญาณที่ชัดเจนของการระเบิดที่ทรงพลัง คลื่นกระแทกนี้ปรากฏเป็นวงแหวนวงแหวนเกือบของรังสีเอกซ์พลังงานสูงซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 85,000 ปีแสงและอยู่ที่หลุมดำ
คุณสมบัติที่โดดเด่นอื่น ๆ มีให้เห็นใน M87 เป็นครั้งแรกรวมถึงเส้นใยแคบ ๆ ของการปล่อยรังสีเอกซ์ซึ่งมีความยาวกว่า 100,000 ปีแสงซึ่งอาจเกิดจากก๊าซร้อนที่ติดอยู่ในสนามแม่เหล็ก นอกจากนี้ยังมีช่องว่างขนาดใหญ่ที่ไม่เคยรู้จักมาก่อนในก๊าซร้อนที่สร้างโดยการปะทุจากหลุมดำเมื่อประมาณ 70 ล้านปีก่อนปรากฏในภาพเอ็กซ์เรย์
“ เราสามารถอธิบายสิ่งที่เราเห็นบางอย่างเช่นคลื่นกระแทกด้วยฟิสิกส์หนังสือเรียน” คริสตินโจนส์สมาชิกในทีมของ CfA กล่าว “ อย่างไรก็ตามรายละเอียดอื่น ๆ เช่นเส้นใยที่เราพบปล่อยให้เราเกาหัวของเรา”
ตรวจพบเสียงจากหลุมดำอื่นในคลัสเตอร์ Perseus ซึ่งคำนวณได้ว่ามีโน้ต 57 คู่ต่ำกว่ากลาง C อย่างไรก็ตามเสียงใน M87 ดูเหมือนจะไม่ลงรอยกันและซับซ้อนมากขึ้น ชุดของลูปที่เว้นระยะห่างไม่สม่ำเสมอในก๊าซร้อนเป็นหลักฐานว่ามีการปะทุเล็ก ๆ จากหลุมดำทุก ๆ 6 ล้านปี ลูปเหล่านี้บ่งบอกถึงการปรากฏตัวของคลื่นเสียงที่มองไม่เห็นในภาพจันทราซึ่งมีประมาณ 56 อ็อกเทฟด้านล่างกลาง C การปรากฏตัวของช่องว่างขนาดใหญ่และบูมโซนิคให้หลักฐานสำหรับบันทึกลึก - 58 หรือ 59 เลอะเลือนใต้กลาง ขับเคลื่อนด้วยการระเบิดขนาดใหญ่
ผลลัพธ์ใหม่ของ M87 เหล่านี้ได้ถูกนำเสนอในการประชุมฟิสิกส์ดาราศาสตร์พลังงานสูงที่จัดขึ้นในซานฟรานซิสโก ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลของนาซ่าฮันต์สวิลล์มลรัฐแอละแบมาจัดการโปรแกรมจันทราสำหรับผู้อำนวยการคณะเผยแผ่วิทยาศาสตร์ Astrophysical Astrophysical Observatory ควบคุมวิทยาศาสตร์และการบินจากศูนย์เอ็กซ์เรย์จันทราเคมบริดจ์
ข้อมูลและรูปภาพเพิ่มเติมมีอยู่ที่: http://chandra.harvard.edu และ http://chandra.nasa.gov
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวจันทรา
