เว็บตรง พวกเขาไม่ใช่ดารา พวกเขาไม่ใช่เมฆก๊าซ พวกมันเป็นอย่างอื่น โดย CHARLIE WOOD | เผยแพร่เมื่อ 16 ม.ค. 2020 20:30 น ศาสตร์
ภาพประกอบกาแล็กซี่ของวัตถุที่โคจรแปลก ๆ
วัตถุที่โคจรอยู่รอบๆ หลุมดำที่อยู่ตรงกลางของดาราจักรอย่างน้อย 6 แห่งที่ไม่ปรากฏชื่อ Anna Ciurlo, Tuan Do/UCLA Galactic Center Group
ในปี 2012 ผู้ชมหลุมดำคิดว่าพวกเขาได้แจ็คพอตแล้ว เมฆก๊าซที่เรียกว่า G2 กำลังแกว่งเข้าไปในเขตอันตรายที่อาจเกิดขึ้นที่แกนกลางของทางช้างเผือก เป็นเวลาสองปีที่นักดาราศาสตร์เฝ้ามองด้วยลมหายใจที่ลดลงขณะที่ G2 เคลื่อนเข้าใกล้หลุมดำใจกลางกาแลคซี่—Sagittarius A* (อ่านว่า “ดาวดวงหนึ่ง”) ด้วยมวลของดวงอาทิตย์ของเราไม่กี่ล้านเท่า แรงดึงดูดที่รุนแรงของสัตว์ประหลาดจะฉีกเมฆก๊าซที่มีขนาดเล็กและกินซากของมันอย่างหิวกระหาย
“ทุกคนต่างรอคอยดอกไม้ไฟ” Anna Ciurloนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก UCLA กล่าว “เป็นครั้งแรกที่เราจะได้เห็นการรวมตัวกันของหลุมดำโดยตรง”
แต่นั่นไม่ใช่สิ่งที่เกิดขึ้น เนื่องจาก G2
ซึ่งเป็นเมฆที่มีความกว้างมากกว่าสองเท่าของระยะทางจากดวงอาทิตย์ถึงดาวพลูโต—เข้าใกล้จุดที่เข้าใกล้ที่สุดที่สุด เมฆจึงขยายออกเป็นรอยเปื้อน มันตึงภายใต้อิทธิพลของการดึงของ Sgr A* แต่ไม่แตก แล้วดึงตัวเองกลับคืนสู่รูปร่างที่กลมตามปกติในขณะที่ถอยกลับ ความทนทานที่คาดไม่ถึงของวัตถุปฏิเสธอาหารของ Sgr A* และนักดาราศาสตร์จาก Earth ก็มองเห็นภาพของพวกเขา (แม้ว่าการลุกเป็นไฟในฤดูร้อนปีที่แล้วอาจบ่งบอกถึงการแทะชิ้นส่วน G2 ที่ล่าช้าหลังจากทั้งหมด)
ตอนนี้ นักวิจัยรายงานว่า G2 และวัตถุ G1 ที่คล้ายกันซึ่งพบครั้งแรกในปี 2548 ไม่ได้เป็นเพียงการหมุนวนเพียงครั้งเดียวท่ามกลางความวุ่นวายของก๊าซ ฝุ่น และดวงดาวที่พุ่งผ่านใจกลางกาแลคซี ค่อนข้างเป็นตัวแทนของสมาชิกกลุ่มแรกของกลุ่มวัตถุขนาดระบบสุริยะใหม่ที่ส่องแสงเหมือนก๊าซ แต่เคลื่อนที่เหมือนดวงดาวตาม ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ ในวันพุธ ที่ Nature นักวิจัยรายงานการค้นพบก้อนฝุ่นใหม่ 4 หยด (G3 ถึง G6) และคาดเดาว่าพวกมันจะรอดชีวิตจากสภาพแวดล้อมที่มีความรุนแรงสูงได้อย่างไร
Ciurlo และเพื่อนร่วมงานของเธออยู่ในกลุ่มที่ UCLA ที่ได้ศึกษาหลุมดำตรงกลางโดยอ้อมด้วยการเฝ้าดูการเคลื่อนไหวของดาวฤกษ์ใกล้เคียงเป็นเวลาสองทศวรรษผ่านการเป็นพันธมิตรกับ Keck Observatory ของฮาวาย “โดยพื้นฐานแล้วเราได้รวบรวมข้อมูลที่มีมากมายมหาศาล” เธอกล่าว “ไม่เพียงแต่ข้อมูลเกี่ยวกับดวงดาวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อมูลอื่นๆ ในภูมิภาคด้วย”
ทีมงานเริ่มถอดรหัสว่าเมฆก๊าซยืดตัวและเคลื่อนที่ในบริเวณใกล้หลุมดำอย่างไร แต่กลับถูกรบกวนโดยวัตถุที่คงอยู่เหล่านี้ที่โผล่ออกมาในชุดข้อมูลอยู่เสมอ พวกเขาฉายแสงด้วยสีอินฟราเรดที่เหมาะสมเพื่อให้เป็นเมฆก๊าซชั่วคราว (ซึ่งต่างจากดาวฤกษ์ที่เปล่งแสงที่มองเห็นได้) แต่ทำตัวเหมือนกลุ่มดาวฤกษ์ที่คงอยู่ “พวกมันโคจรรอบหลุมดำ พวกเขายังคงกะทัดรัด พวกเขาอยู่รอดเป็นเวลานานมาก” Ciurlo กล่าว “เช่นเดียวกับที่ G2 รอดชีวิตจากการเผชิญหน้าอย่างใกล้ชิด”
แนวคิดหนึ่งที่เสนอโดยนักวิจัยก่อนหน้านี้เพื่ออธิบายความยืดหยุ่นของ G2 ชี้ให้เห็นว่าเมฆก๊าซแต่ละก้อนกำลังซ่อนดาวฤกษ์ไว้ที่ใจกลางของมัน ซึ่งบางทีอาจมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราสองเท่า มวลที่พอประมาณนี้สามารถดึงก๊าซและฝุ่นที่อยู่รอบๆ ตัวมันได้ แต่จะไม่ส่องแสงจ้าพอที่จะส่องผ่านเสื้อคลุมที่ขุ่นมัวและประกาศการมีอยู่ของมัน
แต่ “วัตถุ G” (G ย่อมาจาก “gas” ซึ่งเป็นสิ่งที่หลงเหลือจากตัวตนที่ผิดพลาดในตอนแรก) มาได้อย่างไร? Sgr A* อาจทำลายวัตถุดาวเคราะห์ที่พวกเขาเคยมี หรือตัวดาวเองก็อาจสูญเสียมวลไป หรือในขณะที่ทีมพิจารณาว่าเป็นไปได้มากที่สุด เมฆก๊าซอาจเป็นตัวแทนของผลพวงที่ยุ่งเหยิงของ Sgr A* ที่ชนดาวสองดวงเข้าด้วยกัน
ดวงดาวมากมายเกิดมาคู่กัน โดยปกติฝาแฝด
ดังกล่าวจะมีอายุยืนยาว โคจรรอบกันและกันเป็นพันล้านปี แต่การปรากฏตัวของบุคคลที่สามขนาดใหญ่ เช่น หลุมดำ สามารถทำให้สิ่งต่างๆ สกปรกขึ้น และส่งพวกเขาวนเวียนเข้าหากันในเวลาเพียงล้านปี การชนกันทำให้เกิดดาวฤกษ์ที่ใหญ่กว่า รวมทั้งก๊าซและฝุ่นจำนวนมาก และเศษเล็กเศษน้อยนั้นสามารถหมุนวนรอบดาวที่รวมเข้าด้วยกันเพื่อซ่อนไม่ให้มองเห็นได้
วัตถุ G โคจรรอบ Sgr A* ในวงรีเบ้ ทั้งขนาดใหญ่และเล็ก เช่นเดียวกับดาวที่มองเห็นได้ ซึ่งสนับสนุนแนวคิดที่ว่าในที่สุดวัตถุเดียวกันจะประกอบกันเป็นทั้งสองกลุ่ม การประมาณการคร่าวๆ ของขนาดและอายุของประชากรยังตรงกับแนวคิดในการควบรวมกิจการด้วย แต่ทฤษฏีนี้ยังไม่เป็นที่แน่ชัด “ฉันคิดว่ามันเข้ากันได้ดีมาก แต่เราต้องยืนยันโดยมองหาวัตถุในภูมิภาคอื่น” Ciurlo กล่าว “เราต้องดูว่ามันเกี่ยวข้องกับหลุมดำจริง ๆ หรือไม่”
เนื่องจากมีเพียงการรบกวนแรงโน้มถ่วงของหลุมดำเท่านั้นที่สามารถทำให้คู่ดาวไม่เสถียรมากพอที่จะสร้างก้อนฝุ่นเหล่านี้ หากนักดาราศาสตร์พบว่าพวกมันอยู่ไกลจาก Sgr A* กล่าวที่ส่วนปลายของดาราจักร นักวิจัยจะต้องมองหาคำอธิบายอื่น Ciurlo กล่าวว่าการค้นพบวัตถุใหม่นี้สามารถกระตุ้นให้นักทฤษฎีทำการคำนวณที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นเพื่อจำลองว่าดาวที่รวมกันควรมีหน้าตาเป็นอย่างไร หากก้อนกลมๆ กลายเป็นอดีตดาวคู่ มันจะส่งเสริมความเข้าใจของนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนรอบๆ หลุมดำมวลมหาศาล เมื่อต้องอาศัยความรู้มากกว่านี้ พวกเขาสามารถคาดการณ์สิ่งที่เกิดขึ้นที่ใจกลางกาแลคซีอื่นๆ ที่คล้ายกับทางช้างเผือกได้ดีขึ้น สถานที่ห่างไกลซึ่งยากต่อการมองเห็นในรายละเอียดดังกล่าวโดยตรง
ในระหว่างนี้ Ciurlo ตั้งตารอที่จะค้นหาความลึกลับใหม่ท่ามกลางความโกลาหลที่ใจกลางกาแลคซีของเราต่อไป “มันยากที่จะหาวัตถุเหล่านี้” เธอกล่าว “เราหมกมุ่นอยู่กับศูนย์กลางทางช้างเผือกมาหลายปีแล้ว และเราเพิ่งพบมันตอนนี้ ดังนั้นภูมิภาคนี้จึงน่าสนใจอย่างยิ่งและอุดมสมบูรณ์อย่างยิ่ง” เว็บตรง
