นักดาราศาสตร์เพิ่งพบหลุมดำที่อยู่ใกล้โลกที่สุด

และน่าจะแฝงตัวอยู่ใกล้ๆโดย CHARLIE WOOD | เผยแพร่เมื่อ 6 พฤษภาคม 2020 22:00 น ศาสตร์สองเริ่มโคจรรอบหลุมดำดังภาพโดยนักวาดภาพประกอบ

ด้วยกำลังขยายที่เพียงพอ ดาวหลายดวงอาจดูเหมือนระบบนี้ โดยมีดาวฤกษ์หนึ่งดวงหรือมากกว่าโคจรรอบหลุมดำที่มองไม่เห็น ESO/ลิตร กัลซาด้า

จุดแสงที่คมชัดซึ่งเติมท้องฟ้ายามค่ำคืนมักจะเล่นด้วยตาเปล่า พาซิเรียส ดาวที่สว่างที่สุดของเรา (หลังดวงอาทิตย์) เมื่อขยายด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่มีพลังเพียงพอ กล้องจะแยกออกเป็นคู่ดาวสองดวง —ซิเรียส เอ และซิเรียส บี ระบบอื่นๆ มีสาม สี่ หรือมากกว่านั้น มากเท่ากับที่ดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์เพื่อสร้างระบบสุริยะ ดาวฤกษ์สมคบคิดกันเพื่อสร้างระบบของพวกมันเอง

นักดูดาวที่มีสายตาแหลมคมในซีกโลกใต้

แทบจะมองไม่เห็นระบบดังกล่าวในกลุ่มดาวเทเลสโคเปียม แม้ว่าเข็มหมุดที่ไม่สำคัญอย่างอื่นจะดูไม่เด่นชัดนักเมื่อมองด้วยตาเปล่า การวิเคราะห์ในอดีตของแสงที่ริบหรี่นั้นทำให้มองเห็นดาวคู่ได้ ตอนนี้ การติดตามผลพบร่องรอยของสหายคนที่สามซ่อนตัวอยู่ในความมืด นักวิจัยรายงานเมื่อวันพุธ ที่ผ่านมาว่าด้วยการ ชั่งน้ำหนักมากกว่าสี่เท่าของมวลดวงอาทิตย์ แต่ไม่มีแสงที่ตรวจจับได้คู่หูที่มองไม่เห็นนั้นเกือบจะเป็นหลุมดำอย่างแน่นอน. ที่สะดุดตาที่สุดคือระบบอยู่ห่างจากระบบสุริยะของเราเพียง 1,000 ปีแสง ใกล้กับหลุมดำอื่นๆ ที่รู้จัก การค้นพบที่ไม่คาดคิดนี้เป็นหลักฐานว่านักดาราศาสตร์ฟิสิกส์คาดเดาอะไรมานานแล้ว นั่นคือกาแล็กซีหลุมดำ และเราเพิ่งอาศัยอยู่ในนั้น

Thomas Riviniusผู้ร่วมเขียนบทความและนักดาราศาสตร์จาก European Southern Observatory กล่าวว่า “สิ่งที่มีอยู่ในบริเวณใกล้เคียงต้องมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง

หลุมดำเป็นช่วงสุดท้ายของชีวิตสำหรับดาวฤกษ์ใดๆ ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราอย่างน้อยสองสามสิบเท่า ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะคาดหวังว่าพวกมันจะเติมเต็มทางช้างเผือก นักทฤษฎีคาดการณ์ว่าอาจมีพื้นที่ล้านล้านกระจายอยู่ทั่วแขนกังหันของดาราจักร—หนึ่งแห่งสำหรับดาวฤกษ์สองสามร้อยดวง แต่เมื่อดาวฤกษ์ขนาดมหึมาออกไป ระเบิดแล้วยุบตัวลงเป็นจุดที่หนาแน่นมากจนดักจับลำแสงที่เข้ามา คุณจะพบมันได้อย่างไร

การค้นหาหลุมดำที่อยู่โดดเดี่ยวนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้ แต่หลุมดำจำนวนมากไม่ได้อยู่โดดเดี่ยว นักดาราศาสตร์ได้พบกลุ่มพฤติกรรมขนาดใหญ่ที่กินดาวข้างเคียง ซึ่งเป็นกระบวนการที่ทำให้หลุมดำส่องแสงเจิดจ้าในรังสีเอกซ์เมื่อก๊าซร้อนและเรืองแสงตกลงสู่กระเพาะปลาที่รออยู่

หลุมดำที่มืดมิดจริงๆ หักหลังการมีอยู่ของพวกมันด้วยการลากจูงดาวที่วางไว้ในตำแหน่งที่สมบูรณ์แบบเท่านั้น: ใกล้พอที่จะรู้สึกถึงแรงโน้มถ่วง แต่อยู่ไกลพอที่จะหลีกเลี่ยงการกินขนม Rivinius กล่าวว่าระบบดาวจำนวนหนึ่งแสดงสัญญาณของการกักขังสมาชิกที่มืดมิด แม้ว่าเขาจะพิจารณาว่ามีเพียงหนึ่งหรือสองระบบเท่านั้นที่จะเดิมพันได้อย่างแน่นอน อย่างไรก็ตาม ผู้สมัครทั้งหมดเหล่านี้ อยู่ห่างกันหลายพันถึงหมื่นปีแสงหรือมากกว่านั้น (หลุมดำอื่นๆ ที่มีชื่อเสียงอีกมากมายเช่น หลุมแรกที่ถ่ายภาพนั้น อยู่ห่างออกไปหลายล้านปีแสงในดาราจักรอื่นโดยสิ้นเชิง)

ป้อนจุดสลัวใน Telescopium ความสนใจดั้งเดิมของ Rivinius นั้นแปลกใหม่น้อยกว่า เขาแค่อยากรู้ว่าทำไมดาวชั้นนอกเกือบหมุนตัวเองเป็นชิ้นๆ ในขณะที่ดาวชั้นในหมุนช้ากว่า

ถึงแม้ว่าระยะทาง 1,000 ปีแสงจะนับว่าอยู่ใกล้นักดาราศาสตร์มาก แต่ก็ยังไกลเกินกว่าที่กล้องโทรทรรศน์ออปติคอลส่วนใหญ่จะแก้ไขดาวฤกษ์แต่ละดวงได้จริง เขาและเพื่อนร่วมงานจึงแบ่งจุดแสงออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ และวิเคราะห์ว่าสีเปลี่ยนไปอย่างไร . 

พวกเขาสำรวจระบบซ้ำแล้วซ้ำอีกตลอด

สี่เดือนจากหอดูดาวลาซิลลาในชิลี และพบว่าดาวชั้นในโคลงเคลง ขยับไปมาทุกๆ 40 วันหรือมากกว่านั้น ซึ่งเป็นข้อบ่งชี้ว่าดาวดวงนี้โคจรอยู่กับเพื่อนร่วมทางที่มีมวลอย่างน้อย 4.2 เท่าของดวงอาทิตย์ แต่ในกรณีที่พันธมิตรที่เป็นตัวเอกทิ้งความวอกแวกของฝ่ายตรงข้ามไว้ในข้อมูลของกลุ่ม ก็มีเพียงความมืดมิดเท่านั้น

https://youtu.be _ _ _ เป็น/- 7Cn0VIT _ PE /

นักวิจัยได้ตัดทางเลือกง่ายๆ ออกไป เช่น สหายที่มองไม่เห็นซึ่งเป็นดาวสลัวผิดปกติ ความเป็นไปได้ที่แปลกใหม่กว่านั้น เช่น ดวงดาวที่คล้ายดวงอาทิตย์สามดวงรวมกันเหมือนเด็กสามคนในเสื้อโค้ทกันฝน เป็นไปได้แต่ไม่น่าจะเป็นไปได้ การยืนยันแบบหุ้มเกราะจะต้องมีการติดตามผลด้วยอินเตอร์เฟอโรเมทรี ซึ่งเป็นเทคนิคทางดาราศาสตร์ที่สามารถแยกดาวออกจากระบบได้

หากระบบเป็นอย่างที่เห็นจริงๆ คุณลักษณะเด่นที่สุดอาจเป็นเพียงหลุมดำธรรมดาที่โคจรรอบดาวฤกษ์ปกติสองดวงในสวนหลังดาราจักรของเรา (1,000 ปีแสงเป็นเพียงประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ของความกว้างของทางช้างเผือก) . นักดาราศาสตร์มักค้นหาวัตถุทำลายกระบวนทัศน์—ที่ใหญ่ที่สุด สว่างที่สุด รุนแรงที่สุด แต่แฝดสามตัวนี้แสดงถึงการค้นพบประเภทต่างๆ มันแสดงให้เห็นว่าระบบดังกล่าวทั่วไปควรเป็นอย่างไร เทียบเท่าทางดาราศาสตร์ในการมองออกไปนอกหน้าต่างและเห็นกระรอก

นอกเหนือจากการสนับสนุนภาพทางทฤษฎีของกาแลคซีที่เกลื่อนไปด้วยหลุมดำขนาดย่อม ทั้งสามยังทำหน้าที่เป็นหน้าต่างสู่ความตายของดาวฤกษ์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์รู้ว่าเมื่อดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ระเบิดในซุปเปอร์โนวา (อย่างที่หลุมดำนี้น่าจะเคยทำ) มันจะปล่อยคลื่นกระแทกที่มักจะส่งดาวคู่หูบิน แบบจำลองทำนายปรากฏการณ์นี้ และนักดาราศาสตร์ได้เห็นดาวฤกษ์ที่ไม่ได้เชื่อมติดกันเคลื่อนตัวผ่านดาราจักรด้วยความเร่งรีบที่อธิบายได้ยาก แต่หลุมดำนี้สามารถรักษาสหายทั้งสองของมันไว้ได้ โดยบ่งบอกว่าคลื่นสึนามิของพลังงานที่มันปล่อยออกมาไม่ได้แผ่ออกไปอย่างเท่าเทียมกันในทุกทิศทาง

หลุมดำมืดจำนวนมากเหล่านี้น่าจะรอการค้นพบอยู่ และนักวิจัยอาจแทบไม่ต้องสังเกตท้องฟ้ายามค่ำคืนเพื่อค้นหาหลุมดำเหล่านี้ Rivinius กล่าวว่า “มันเป็นหนทางที่จะมองหาสิ่งเหล่านี้เพื่อพัฒนา “คุณต้องขุดข้อมูลที่มีอยู่” ข้อมูลดังกล่าวจากระบบดาวคู่และดาวสามดวงที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งคล้ายกับที่ Rivinius และเพื่อนร่วมงานของเขาทำไว้จะเติมฐานข้อมูลทางดาราศาสตร์ ซึ่งนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ทุกคนสามารถเข้าถึงได้ด้วยแป้นพิมพ์