นาซาพบหลุมดำมวลยิ่งยวด 3 แห่งจ่อชนประสานงาครั้งใหญ่

  • 29 กันยายน 2019
หลุมดำ Image copyright NASA/V.TANGERMANN
คำบรรยายภาพ ภาพจำลองหลุมดำมวลยิ่งยวด 3 แห่ง กำลังอยู่ในเส้นทางที่จะชนและรวมตัวเข้าด้วยกัน

ทีมนักดาราศาสตร์ขององค์การนาซา รายงานการค้นพบปรากฎการณ์ที่หาได้ยากในห้วงอวกาศลึกห่างจากโลก 1 พันล้านปีแสง โดยระบุว่ามีหลุมดำมวลยิ่งยวดถึง 3 แห่ง กำลังโคจรเข้าเฉียดใกล้กัน และอยู่ในเส้นทางที่จะชนประสานงากันอย่างรุนแรงในไม่ช้านี้

รายงานดังกล่าวตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร The Astrophysical Journal โดยทีมนักดาราศาสตร์ของนาซาบอกว่า เทคนิคใหม่ที่ใช้ในการค้นหาคู่หลุมดำที่โคจรวนรอบกันและกัน ทำให้พวกเขาได้พบเข้ากับระบบของหลุมดำมวลยิ่งยวดทั้งสาม ซึ่งถือว่าเป็นปรากฎการณ์ทางดาราศาสตร์ที่หาพบได้ยากมาก

ระบบของหลุมดำที่กำลังจะชนและรวมตัวเข้าด้วยกันนี้ชื่อว่า SDSS J0849+1114 ถูกค้นพบและบันทึกภาพไว้ได้ด้วยการทำงานร่วมกันของกล้องโทรทรรศน์อวกาศและกล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลกหลายตัว เช่นกล้องสำรวจท้องฟ้าดิจิทัลสโลน (SDSS) ในรัฐนิวเม็กซิโกของสหรัฐฯ, กล้องโทรทรรศน์ LBT ในรัฐแอริโซนา, กล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีอินฟราเรด WISE และกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีเอกซ์จันทรา

เหตุที่ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์หลายประเภท ก็เพื่อเก็บข้อมูลในช่วงความยาวคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สายตามนุษย์ไม่อาจมองเห็นได้ โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ WISE จะสามารถตรวจจับการเรืองแสงสว่างจ้าของรังสีอินฟราเรด ซึ่งเป็นสัญญาณบ่งบอกว่าหลุมดำกำลังดูดกลืนมวลสารปริมาณมากระหว่างที่กำลังจะมีการชนและรวมตัวกัน ส่วนกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทราสามารถจะมองหาบริเวณใจกลางกาแล็กซีที่สุกสว่างด้วยการแผ่รังสีเอกซ์ ซึ่งมักจะเป็นที่อยู่ของหลุมดำมวลยิ่งยวดได้

Image copyright NASA/CXC/GMU/SDSS
คำบรรยายภาพ ภาพถ่ายย่านรังสีเอกซ์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา แสดงให้เห็นหลุมดำทั้งสามในห้วงอวกาศลึก

นอกจากนี้ การค้นหาระบบหลุมดำด้วยรังสีเอกซ์และรังสีอินฟราเรดยังมีข้อดี เนื่องจากรังสีดังกล่าวสามารถจะทะลุทะลวงผ่านกลุ่มก๊าซหนาทึบที่มักปิดบังระบบหลุมดำอยู่ จนช่วยให้สังเกตการณ์ได้สะดวกขึ้น

ดร. โศภิตา สัตยาปาล นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยจอร์จเมสัน หนึ่งในทีมวิจัยของนาซาบอกว่า "ระบบหลุมดำคู่และหลุมดำมวลยิ่งยวด 3 แห่งที่กำลังจะชนกันนั้นหาพบได้ยากมาก แต่ก็ถือว่าเป็นปรากฎการณ์ธรรมชาติอย่างหนึ่ง ซึ่งเป็นผลพวงจากการที่ดาราจักรรวมตัวเข้าด้วยกัน เราสันนิษฐานว่านี่เป็นวิธีการที่ดาราจักรต่าง ๆ ใช้เพื่อขยายตัวเติบโตขึ้นและมีวิวัฒนาการก้าวไปจากเดิม"

ทีมผู้วิจัยยังพบว่า หลุมดำมวลยิ่งยวดทั้งสามที่กำลังจะชนและรวมตัวกัน มีพฤติกรรมต่างไปจากคู่หลุมดำที่อยู่ในภาวะเดียวกันอีกด้วย โดยหลุมดำแห่งที่สามจะมีอิทธิพลทำให้หลุมดำอีกสองแห่งรวมตัวกันได้เร็วขึ้น และจะเกิดคลื่นความโน้มถ่วงความถี่ต่ำแผ่ออกไปทุกทิศทางทั่วเอกภพ