เป็นเวลาหลายปีแล้วที่นักดาราศาสตร์ Karl Gebhardt และนักศึกษาระดับบัณฑิต Jeremy Murphy จาก University of Texas ที่ Austin ได้ทำการค้นหาหลุมดำซึ่งเป็นความหนาแน่นของสสารในใจกลางกาแลคซี พวกเขาพบหลุมดำที่มีน้ำหนัก 6.7 พันล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์ของเราในใจกลางกาแลคซี M87
แต่ตอนนี้พวกเขาทำลายสถิติของตัวเอง เมื่อรวมข้อมูลใหม่จากการสำรวจหลายครั้งพวกเขาไม่พบหลุมดำมวลมหาศาลเพียงหลุมเดียวที่มีน้ำหนักมากถึง 10,000 ล้านดวง
“ พวกเขาก็ยิ่งใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ” Gebhardt กล่าว
หลุมดำทำจากสสารที่หนาแน่นมาก พวกมันสร้างสนามแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งซึ่งแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหลบหนีได้ เนื่องจากไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรงนักดาราศาสตร์จึงหาหลุมดำด้วยการวางแผนวงโคจรของดาวรอบ ๆ มวลที่มองไม่เห็นเหล่านี้ รูปร่างและขนาดของวงโคจรของดาวเหล่านี้สามารถกำหนดมวลของหลุมดำได้
ดาวระเบิดที่เรียกว่าซูเปอร์โนวามักจะทิ้งไว้ข้างหลังหลุมดำ แต่มันมีน้ำหนักเพียงเท่าดาวฤกษ์เดี่ยวเท่านั้น หลุมดำหลายพันล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์ของเราโตขึ้นจนใหญ่ เป็นไปได้มากที่หลุมดำธรรมดาจะใช้อีกดวงหนึ่งจับดาวจำนวนมากและมีก๊าซจำนวนมากที่พวกมันบรรจุอยู่หรือเป็นผลมาจากกาแลคซีสองแห่งปะทะกัน การชนที่ยิ่งใหญ่หลุมดำก็ยิ่งใหญ่ขึ้นเท่านั้น
หลุมดำมวลมหาศาลที่ Gebhardt และ Murphy พบนั้นอยู่ที่ใจกลางกาแลคซีสองแห่งมากกว่า 300 ล้านปีแสงจากโลก หนึ่งมวล 9.7 พันล้านเท่าดวงอาทิตย์ตั้งอยู่ในกาแลคซีทรงกลม NGC 3842 ซึ่งเป็นกาแลคซีที่สว่างที่สุดในกลุ่มลีโอของกาแลคซี 320 ล้านปีแสงในทิศทางของกลุ่มดาวราศีสิงห์ อีกอันหนึ่งมีขนาดใหญ่กว่าหรือใหญ่กว่าและอยู่ในกาแลคซีทรงกลม NGC 4889 ซึ่งเป็นกาแลคซีที่สว่างที่สุดในกลุ่ม Coma ประมาณ 336 ล้านปีแสงจากโลกในทิศทางของกลุ่มดาว Coma Berenices
แต่ละหลุมดำเหล่านี้มีขอบฟ้าเหตุการณ์ - จุดที่ไม่กลับไม่มีสิ่งใดแม้แต่แสงสามารถหลบหนีจากแรงโน้มถ่วงได้ - มีขนาดใหญ่กว่าวงโคจรของโลก 200 เท่า (หรือห้าเท่าของวงโคจรของดาวพลูโต) นั่นเป็นความคิดที่เหลือเชื่อ 29,929,600,000 กิโลเมตรหรือ 18,597,391,235 ไมล์ เหนือขอบฟ้าเหตุการณ์แต่ละคนมีอิทธิพลต่อแรงดึงดูดที่ยาวนานกว่า 4,000 ปีแสงในทุกทิศทาง
สำหรับการเปรียบเทียบหลุมดำที่ใจกลางกาแล็กซี่ทางช้างเผือกของเรามีขอบฟ้าเหตุการณ์เพียงวงโคจรของดาวพุธเพียงหนึ่งในห้า - ประมาณ 11,600,000 กิโลเมตรหรือ 7,207,905 ไมล์ หลุมดำมวลมหาศาลเหล่านี้มีมวลมากกว่า 2,500 เท่าของเรา
Gebhardt และ Murphy พบหลุมดำมวลมหาศาลโดยการรวมข้อมูลจากหลายแหล่ง การสำรวจจากกล้องโทรทรรศน์ Gemini และ Keck เปิดเผยส่วนที่เล็กที่สุดภายในสุดของกาแลคซีในขณะที่ข้อมูลจากจอร์จและซินเทียมิตเชลล์สเปกโตรกราฟบนกล้องโทรทรรศน์ฮาร์ลานเจสมิ ธ ขนาด 2.7 เมตรเผยภูมิภาคที่ใหญ่ที่สุด
การรวมทุกอย่างเข้าด้วยกันเพื่อสรุปมวลของหลุมดำเป็นเรื่องที่ท้าทาย “ เราต้องการคอมพิวเตอร์จำลองที่สามารถรองรับการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่เช่นนี้” Gebhardt กล่าว “ สิ่งนี้สามารถทำได้บนซูเปอร์คอมพิวเตอร์เท่านั้น”
แต่ผลตอบแทนไม่ได้จบลงด้วยการค้นหาศูนย์กลางกาแลคซีขนาดใหญ่เหล่านี้ การค้นพบมีความหมายที่สำคัญกว่ามาก มัน“ บอกเราบางอย่างพื้นฐานเกี่ยวกับวิธีการสร้างกาแลคซี” Gebhardt กล่าว
หลุมดำเหล่านี้อาจเป็นส่วนที่มืดของกาแลคซีสว่างก่อนหน้านี้เรียกว่าควาซาร์ เอกภพในยุคแรกเต็มไปด้วยควาซาร์บางคนคิดว่าถูกขับเคลื่อนโดยหลุมดำที่มีมวลสุริยะกว่าหมื่นล้านดวงหรือมากกว่านั้น นักดาราศาสตร์สงสัยว่าที่ศูนย์กาแลคซีแห่งมวลมหาศาลเหล่านี้หายไปตั้งแต่ไหน
Gebhardt และ Murphy อาจพบชิ้นส่วนสำคัญในการไขปริศนา หลุมดำมวลมหาศาลสองดวงของพวกมันอาจแสดงให้เห็นว่าหลุมดำและกาแลคซีของพวกมันมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรตั้งแต่เอกภพยุคแรก พวกมันอาจจะเป็นจุดเชื่อมโยงที่ขาดหายไประหว่างควาซาร์โบราณกับหลุมดำมวลมหาศาล
ที่มา: ข่าวประชาสัมพันธ์หอดูดาวแมคโดนัลด์
