พูดคุยเกี่ยวกับย่านที่ยากลำบาก! แม้แต่หลุมดำก็ไม่ยินดีใน galaxy CID-42 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกออกไปราว 4 พันล้านปีแสง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าหลุมดำที่หดตัวเกิดขึ้นเนื่องจากคลื่นความโน้มถ่วง“ เตะ” จากการรวมกันของหลุมดำสองแห่ง
แม้ว่าเหตุการณ์นี้จะเกิดขึ้นได้ยาก แต่ก็อาจหมายความว่าอาจมีหลุมดำขนาดยักษ์ที่สัญจรไปมาในอวกาศระหว่างกาแลคซี
“ หลุมดำเหล่านี้จะมองไม่เห็นเรา” ลอร่าเบลชาจากศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ดผู้ร่วมเขียนการศึกษาใหม่กล่าวว่า“ เพราะพวกเขาใช้ก๊าซทั้งหมดที่อยู่รอบตัวพวกเขาหลังจากที่ถูกโยนออกจากกาแลคซีบ้านของพวกเขา”
การตรวจสอบก่อนหน้านี้ที่ CID-42 ตรวจพบแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่สดใสน่าจะเกิดจากวัสดุที่มีความร้อนสูงรอบ ๆ หลุมดำมวลมหาศาลอย่างน้อยหนึ่งหลุม อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์ไม่สามารถแยกแยะได้ว่ารังสีเอกซ์มาจากแหล่งกำเนิดแสงหนึ่งหรือทั้งสองเพราะจันทราไม่ได้ชี้ไปที่ CID-42 โดยตรงทำให้แหล่งรังสีเอกซ์ที่คมชัดน้อยกว่าปกติ
ข้อมูลใหม่ช่วยชี้แจงว่ารังสีเอกซ์มาจากแหล่งใดแหล่งหนึ่งเท่านั้น ทีมคิดว่าเมื่อกาแลคซีสองแห่งชนกันหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซีแต่ละแห่งก็ชนกันด้วย หลุมดำทั้งสองนั้นรวมกันกลายเป็นหลุมดำเดี่ยวซึ่งหดตัวจากคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดจากการชนซึ่งทำให้หลุมดำที่เพิ่งรวมตัวใหม่นั้นมีขนาดใหญ่พอที่จะหนีออกจากกาแลคซีได้
Francesca Civano จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน (CfA) กล่าวว่า“ มันยากที่จะเชื่อว่าหลุมดำมวลมหาศาลที่มีน้ำหนักหลายล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์สามารถเคลื่อนที่ได้ ) ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษาใหม่ “ แต่ข้อมูลใหม่เหล่านี้สนับสนุนความคิดที่ว่าคลื่นความโน้มถ่วง - ระลอกคลื่นบนผืนผ้าแห่งแรกที่อัลเบิร์ตไอน์สไตน์ทำนายไว้ แต่ไม่เคยตรวจพบโดยตรง - สามารถออกแรงพลังอันทรงพลังอย่างยิ่งได้”
เกือบหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมา Albert Einstein ได้สร้างสมการที่ทันสมัย - ทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไป - ที่ใช้ในการอธิบายแรงโน้มถ่วง
“ สมการของ Einstein ซับซ้อนมากจนเราสามารถแก้ปัญหาได้อย่างถูกต้องเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาเพื่อให้ระบบของหลุมดำทั้งสองอยู่ในวงโคจรที่ค่อนข้างเรียบง่าย” Avi Loeb ผู้เขียนร่วมจากศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ดกล่าว “ ระบบดังกล่าวก่อตัวขึ้นโดยธรรมชาติอันเป็นผลมาจากการรวมตัวระหว่างกาแลคซีสองแห่งโดยแต่ละแห่งจะมีหลุมดำหนึ่งจุดที่ใจกลาง คำตอบที่ถูกต้องของสมการไอน์สไตน์ที่ได้จากอัลกอริธึมคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนแสดงให้เห็นว่าหลุมดำทั้งสองนั้นรวมกันเป็นหลุมดำเดี่ยวซึ่งถูกเตะในทิศทางที่ต้องการเช่นจรวดเนื่องจากการปล่อยทิศทางของคลื่นความโน้มถ่วงซึ่งทำหน้าที่เป็นสารออกมา จากไอเสียของจรวด”
หาก CID-42 ถูกผลิตโดยกลไกนี้มันจะให้การตรวจสอบเชิงสังเกตการณ์ครั้งแรกของสมการของ Einstein ในระบอบการปกครองที่ยังไม่ได้สำรวจของแรงโน้มถ่วงที่มีพลวัตซึ่งไม่ได้มีการสำรวจซึ่งรับผิดชอบการเตะคลื่นแรงโน้มถ่วง
ข้อมูลเพิ่มเติมจาก Magellan และ Telescopes ขนาดใหญ่ในชิลีระบุสเปกตรัมที่บอกว่าทั้งสองแหล่งใน CID-42 กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วอย่างน้อย 5 ล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง (3 ล้านไมล์ต่อชั่วโมง)
มีอีกสองคำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับสิ่งที่เกิดขึ้นใน CID-42 หนึ่งจะเกี่ยวข้องกับการเผชิญหน้าระหว่างสามหลุมดำมวลมหาศาลส่งผลให้หลุมเบาที่สุดถูกผลักออกมา อีกแนวคิดหนึ่งคือ CID-42 ประกอบด้วยหลุมดำมวลมหาศาลสองวงที่หมุนวนเข้าหากันแทนที่จะเป็นหนึ่งหลุมที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว
คำอธิบายทางเลือกทั้งสองนี้ต้องการหลุมดำมวลมหาศาลอย่างน้อยหนึ่งแห่งที่จะถูกบดบังมากเนื่องจากมีแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์สว่างเพียงแหล่งเดียวเท่านั้น ดังนั้นข้อมูลของจันทราจึงสนับสนุนแนวคิดของการยุบตัวของหลุมดำเนื่องจากคลื่นความโน้มถ่วง
ผลลัพธ์เหล่านี้จะปรากฏในวารสาร Astrophysical Journal ฉบับวันที่ 10 มิถุนายน
อ่านเอกสารของทีม:
การสังเกตการณ์ความละเอียดสูงของจันทรา CID-42 ผู้สมัครรับการเรียกคืน SMBH
ข้อ จำกัด เกี่ยวกับธรรมชาติของ CID-42: การถีบกลับหรือคู่ของหลุมดำมวลยวดยิ่ง?
ที่มา: NASA, Chandra
