การระเบิดจากจานมวลรอบหลุมดำขนาดยักษ์ที่เป็นกึ่งจังหวะ
ยาน XMM-Newton ของสำนักงานอวกาศยุโรป (European Space Agency: ESA) มีบทบาทสำคัญในการตรวจสอบการระเบิดของรังสีเอกซ์ที่ยาวนานที่สุดและมีพลังงานมากที่สุดที่มองเห็นจากหลุมดำขนาดมหึมาที่เพิ่งตื่นขึ้นมา
แม้ว่าเราจะรู้ว่าหลุมดำมวลมหาศาล (supermassive black holes) มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราหลายล้านเท่า ซ่อนตัวอยู่ที่ใจกลางกาแล็กซีส่วนใหญ่ แต่โดยธรรมชาติแล้วหลุมดำเหล่านี้ทำให้ยากต่อการตรวจจับและศึกษา ซึ่งแตกต่างจากแนวคิดที่นิยมกันว่า หลุมดำจะ "กลืนกิน" สสารอยู่ตลอดเวลา จากแรงโน้มถ่วงเหล่านี้สามารถอยู่ในระยะสงบนิ่งและไร้การเคลื่อนไหวเป็นเวลานาน
เรื่องนี้เป็นเรื่องจริงสำหรับหลุมดำที่ใจกลางของ SDSS1335+0728 ซึ่งเป็นกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลและไม่มีอะไรโดดเด่น อยู่ห่างออกไป 300 ล้านปีแสงในกลุ่มดาวหญิงสาว (Virgo) หลังจากไม่มีการเคลื่อนไหวมานานหลายทศวรรษ จู่ๆ หลุมดำก็สว่างขึ้น และเมื่อไม่นานนี้ก็เริ่มสร้างแสงแฟลชเอกซ์เรย์ (flashes of X-ray light) ที่ไม่เคยมีมาก่อน
สัญญาณแรกของกิจกรรมปรากฏขึ้นในช่วงปลายปี 2019 เมื่อกาแล็กซีเริ่มส่องแสงเจิดจ้าอย่างไม่คาดคิด ดึงดูดความสนใจของนักดาราศาสตร์ หลังจากศึกษาเรื่องนี้เป็นเวลาหลายปี พวกเขาสรุปว่าการเปลี่ยนแปลงที่ผิดปกติที่พวกเขาเห็นนั้นน่าจะเป็นผลมาจากหลุมดำที่ "เปิด" ขึ้นอย่างกะทันหัน - เข้าสู่ช่วงที่มีการใช้งาน พื้นที่ใจกลางกาแล็กซีที่สว่างและกะทัดรัดนี้ได้รับการจัดประเภทเป็นนิวเคลียสกาแล็กซีที่มีการใช้งานอยู่ ซึ่งมีชื่อเล่นว่า "Ansky (แอนสกี้)"
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การปะทุแบบกึ่งคาบเวลา (quasiperiodic eruption) หรือ QPE ซึ่ง QPE คือเหตุการณ์การปะทุที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ และนี่เป็นครั้งแรกที่เราสังเกตเห็นเหตุการณ์ดังกล่าวในหลุมดำที่ดูเหมือนจะตื่นขึ้น” ลอเรนาอธิบาย
แรงโน้มถ่วงของหลุมดำจะจับสสารที่เข้ามาใกล้เกินไปจนฉีกสสารออกจากกันได้ ตัวอย่างเช่น สสารจากดาวที่ถูกจับจะกระจายไปในจานร้อน สว่าง และหมุนเร็วที่เรียกว่า จานมวล (accretion disc) ความคิดในปัจจุบันคือ QPE เกิดจากวัตถุซึ่งอาจเป็นดาวหรือหลุมดำขนาดเล็ก โต้ตอบกับจานมวลนี้ และเชื่อมโยงกับการทำลายดาว แต่ไม่มีหลักฐานว่า Ansky ได้ทำลายดาวดวงใด
ลักษณะพิเศษของการระเบิดซ้ำๆ ของแอนสกี้ทำให้ทีมวิจัยพิจารณาความเป็นไปได้อื่นๆ จานมวลอาจก่อตัวขึ้นจากก๊าซที่หลุมดำจับได้จากบริเวณใกล้เคียง ไม่ใช่จากดาวฤกษ์ที่แตกสลาย ในสถานการณ์นี้ เปลวรังสีเอกซ์ (X-ray flares) น่าจะมาจากคลื่นกระแทกที่มีพลังงานสูงในจาน ซึ่งเกิดจากวัตถุขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ผ่านและรบกวนสสารที่โคจรอยู่ซ้ำแล้วซ้ำเล่า
“รังสีเอกซ์จาก Ansky นั้นยาวนานกว่าและมีความสว่างมากกว่ารังสีเอกซ์ที่เราเห็นจาก QPE ทั่วไปถึง 10 เท่า” Joheen Chakraborty สมาชิกในทีมและนักศึกษาปริญญาเอกที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ สหรัฐอเมริกา กล่าว
แปลและเรียบเรียงโดย
One To Many - A Brief Science
.
แหล่งอ้างอิง
[1] From boring to bursting: a giant black hole awakens
[2] Discovery of extreme quasi-periodic eruptions in a newly accreting massive black hole
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- โฆษณา
- © 2025 Blockdit
