ការស្រាវជ្រាវផ្នែកតារាសាស្ត្រស្នើថា ស្នូលរបស់មីលគីវ៉េ ផ្ទុកសារធាតុងងឹតជំនួសឱ្យប្រហោងខ្មៅ

តារាវិទូ និងតារារូបវិទ្យា កំពុងវាយតម្លៃគំរូរូបវិទ្យាថ្មីមួយ ដើម្បីពន្យល់ពីការទាញទំនាញដ៏ធំ ដែលស្ថិតនៅចំកណ្តាលនៃកាឡាក់ស៊ីរបស់យើង ប្រហែល 26 ពាន់ឆ្នាំពន្លឺពី Terra ។ ជំនួសឱ្យប្រហោងខ្មៅដ៏ធំដែលទទួលយកបានយ៉ាងទូលំទូលាយ តំបន់ដែលគេស្គាល់ថាជា Sagitário A* តាមពិតអាចជាស្នូលក្រាស់បំផុតដែលផ្សំឡើងដោយសារធាតុងងឹតដែលមានជាតិ fermionic ។ សម្មតិកម្មនេះស្នើឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធតាមរបៀបដែលវិទ្យាសាស្ត្រយល់ពីយន្តការនៃមជ្ឈមណ្ឌលកាឡាក់ស៊ី។

ក្របខណ្ឌទ្រឹស្ដីនេះកើតចេញពីគំរូគណិតវិទ្យាលម្អិតដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីផ្គូផ្គងការសង្កេតជាក់ស្តែងជាច្រើនទសវត្សរ៍អំពីគន្លងនៃតារាដែលនៅជិតៗ និងការបំភាយវិទ្យុដែលបានចាប់យកនៅក្នុងតំបន់។ សំណើនេះផ្តល់នូវដំណោះស្រាយគណិតវិទ្យាដែលជៀសវាងគោលគំនិតនៃឯកវចនៈ ដែលជាចំណុចនៃដង់ស៊ីតេគ្មានដែនកំណត់ ដែលច្បាប់បច្ចុប្បន្ននៃរូបវិទ្យា ផ្អែកលើទំនាក់ទំនងទូទៅ ការដួលរលំ និងលែងដំណើរការបានត្រឹមត្រូវ។

• ផ្កាយ S2 ឈានដល់ល្បឿនខ្លាំងរហូតដល់ 7,000 គីឡូម៉ែត្រ/វិនាទី ក្នុងអំឡុងពេលខិតជិតបំផុតរបស់វាទៅកាន់មជ្ឈមណ្ឌលកាឡាក់ស៊ី។
• ពពកឧស្ម័ន និងធូលី ដែលត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាវត្ថុ G រក្សាគន្លងដែលបញ្ជាក់ពីអត្ថិភាពនៃកម្លាំងទំនាញដ៏ធំ។
• រូបភាពដែលថតដោយ Event Horizon Telescope បង្ហាញពីស្រមោលកណ្តាល ដែលសមស្របនឹងរូបវិទ្យាជាមួយសម្មតិកម្មរចនាសម្ព័ន្ធទាំងពីរ។

ការស្រាវជ្រាវដែលធ្វើឡើងដោយក្រុមដែលដឹកនាំដោយតារាវិទូ Valentina Crespi នៃ Universidade Nacional នៃ La Plata ប្រើភាគល្អិតនៃសារធាតុងងឹតអព្យាក្រឹតដែលមានម៉ាស់ជាក់លាក់ប្រហែល 300 keV ដើម្បីក្លែងធ្វើស្នូល។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធតាមទ្រឹស្ដី Essa គ្រប់គ្រងដើម្បីបង្កើតវាលទំនាញជាក់លាក់ដែលចាំបាច់ដើម្បីកំណត់ចលនាបង្កើនល្បឿននៃសាកសពសេឡេស្ទាលនៅក្នុងចង្កោមផ្កាយកណ្តាល។

រចនាសម្ព័ន្ធទំនាញ និងថាមវន្តតារា

ចង្កោមរូបធាតុងងឹតដែលបានស្នើឡើងនឹងបង្កើតជាស្នូលដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ ដែលទទួលខុសត្រូវក្នុងការផ្ទុកម៉ាស់ស្មើនឹង 4.3 លានដងនៃ Sol ក្នុងចន្លោះតូចមួយ។ ដង់ស៊ីតេកណ្តាល Essa គឺជាម៉ាស៊ីនទំនាញដែលរក្សាផ្កាយនៃចង្កោម S ដែលជាប់នៅក្នុងគន្លងរាងអេលីបដែលមានល្បឿនលឿន។ ការចែកចាយដ៏ធំនេះកំណត់ឥរិយាបថនៃសង្កាត់តារាទាំងមូល។

ក្នុងពេលដំណាលគ្នានោះ ហាឡូដែលសាយភាយកាន់តែច្រើននៃវត្ថុងងឹតដូចគ្នានេះនឹងលាតសន្ធឹងទៅខាងក្រៅ ដោយគ្របដណ្ដប់លើដៃវង់ និងផ្នែកខាងក្រៅនៃថាសកាឡាក់ស៊ី។ គំរូចែកចាយទ្វេរដង Esse គឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់រូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រ ព្រោះវាអាចពន្យល់ទាំងសក្ដានុពលខ្លាំងនៃមជ្ឈមណ្ឌល និងបញ្ហាប្រវត្តិសាស្ត្រនៃខ្សែកោងបង្វិលមិនធម្មតាដែលសង្កេតឃើញនៅក្នុងផ្កាយជុំវិញកាឡាក់ស៊ី។

ការក្លែងធ្វើកុំព្យូទ័របង្ហាញថា ភាពខុសគ្នានៃគន្លងរវាងគំរូប្រហោងខ្មៅប្រពៃណី និងជម្រើសនៃបញ្ហាងងឹតនេះគឺតិចជាង 1% ។ Essa រឹមតូចចង្អៀតបំផុតនៃកំហុសធ្វើឱ្យវាជាបញ្ហាប្រឈមផ្នែកបច្ចេកទេសដ៏សំខាន់សម្រាប់ឧបករណ៍តារាសាស្ត្របច្ចុប្បន្នដើម្បីបដិសេធយ៉ាងច្បាស់លាស់នូវសម្មតិកម្មដោយផ្អែកលើការតាមដានគន្លងតារា។

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃភាគល្អិត fermionic

ប្រភេទជាក់លាក់នៃរូបធាតុងងឹតដែលត្រូវបានដោះស្រាយនៅក្នុងការសិក្សារួមមានភាគល្អិត fermionic អព្យាក្រឹតដែលមានអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុ baryonic ស្ទើរតែទាំងស្រុងតាមរយៈកម្លាំងទំនាញ។ Como ភាគល្អិតទាំងនេះមិនបញ្ចេញ ស្រូប ឬឆ្លុះបញ្ចាំងពន្លឺទេ ពួកវានៅតែមើលមិនឃើញទាំងស្រុងនៅទូទាំងវិសាលគមអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ចាប់ពីរលកវិទ្យុ រហូតដល់កាំរស្មីហ្គាម៉ា។

លក្ខណៈកណ្តាលនៃគំរូ fermionic នេះគឺសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការរក្សាការចែកចាយម៉ាស់ដែលមានកំណត់ និងស្ថិរភាពដោយមិនដួលរលំនៅក្រោមទំនាញរបស់វា។ Isso គឺផ្ទុយគ្នាដោយផ្ទាល់ទៅនឹងការព្យាករណ៍របស់ទំនាក់ទំនងទូទៅសម្រាប់ប្រហោងខ្មៅ ដែលអំពាវនាវឱ្យមានការបង្កើតឯកវចនៈនៅកណ្តាល ដែលហ៊ុំព័ទ្ធដោយព្រឹត្តការណ៍ដែលគ្មានអ្វីអាចគេចផុតបាន។

តាមរយៈការទប់ស្កាត់ការបង្កើតឯកវចនៈ សម្មតិកម្មស្នូលរូបធាតុងងឹតដោះស្រាយជម្លោះទ្រឹស្តីជាប់លាប់រវាងមេកានិចកង់ទិច និងទំនាញផែនដីក្នុងបរិយាកាសខ្លាំង។ ម៉ាស់សរុបនៅតែមាននៅក្នុងបរិមាណរាងស្វ៊ែរមួយតូចល្មម ដើម្បីធ្វើត្រាប់តាមឥទ្ធិពលទំនាញនៃប្រហោងខ្មៅលើវត្ថុដែលឆ្លងកាត់វា។

ម៉ាស់ 300 keV ដែលផ្តល់ទៅឱ្យភាគល្អិតទ្រឹស្តីទាំងនេះត្រូវបានគណនាយ៉ាងជាក់លាក់ ដើម្បីធានាថាស្នូលនៅតែបង្រួម។ ការក្រិតតាមបែបគណិតវិទ្យា Essa គឺចាំបាច់សម្រាប់រចនាសម្ព័នដើម្បីឱ្យសមនៅក្នុងគន្លងដែលបានសង្កេតនៃផ្កាយខាងក្នុងបំផុត ដោយផ្តល់នូវការទាក់ទាញចាំបាច់ដោយមិនលើសពីដែនកំណត់រូបវន្តដែលបង្កើតឡើងដោយការសង្កេតកែវយឺត Very Large Telescope ។

ការសង្កេតដោយតេឡេស្កុប និងទិន្នន័យបង្គរ

អ្នកសង្កេតការណ៍អន្តរជាតិជាច្រើនបានរួមចំណែកដល់មូលដ្ឋានទិន្នន័យដ៏ធំដែលប្រើដើម្បីសាកល្បងគំរូទំនាញដែលប្រកួតប្រជែងទាំងនេះ។ Instrumentos ក៏ដូចជា Observatório នៃ Raios-X Chandra បន្តតាមដានការផ្ទុះខ្លាំងនៃវិទ្យុសកម្មដែលចេញមកពីឧស្ម័នកំដៅខ្លាំងជុំវិញ ទោះបីជាការបំភាយទាំងនេះត្រូវបានកំណត់គុណលក្ខណៈប្រពៃណីចំពោះការកកិតនៃរូបធាតុដែលធ្លាក់ចូលទៅក្នុងប្រហោងខ្មៅក៏ដោយ គំរូនៃសារធាតុកម្ដៅអាចបណ្តាលឱ្យមានអន្តរកម្មរវាងឌីសម៉ាញេទិច និងវិទ្យុសកម្មនេះ ធ្វើ​ដំណើរ​ជុំវិញ​ចង្កោម fermionic ក្រាស់ ដែល​បង្កើត​បាន​ហត្ថលេខា​ថាមពល​ស្ទើរតែ​ដូចគ្នា។

ការសហការ Event Horizon Telescope បានផ្តល់រូបភាពដោយផ្ទាល់នៃស្រមោលនៅកណ្តាលកាឡាក់ស៊ី ដោយបង្ហាញពីរង្វង់ភ្លឺនៃហ្វូតុន។ ទោះបីជាកំណត់ត្រានេះត្រូវបានគេទទួលបានយ៉ាងទូលំទូលាយថាជាការបញ្ជាក់ពីប្រហោងខ្មៅដ៏ធំសម្បើមក៏ដោយ អ្នកស្រាវជ្រាវបានចង្អុលបង្ហាញថាវត្ថុធាតុងងឹតដែលមានដង់ស៊ីតេគ្រប់គ្រាន់នឹងពត់ពន្លឺតាមរបៀបស្រដៀងគ្នា។ ការធ្លាក់ទឹកចិត្តងងឹតកណ្តាលដែលបានឃើញនៅប្រេកង់វិទ្យុសមនឹងការព្យាករណ៍គណិតវិទ្យានៃគំរូជំនួសដោយរក្សាការជជែកវែកញែកបែបវិទ្យាសាស្ត្រសកម្មនិងទាមទារការវិភាគប៉ូលកាន់តែស៊ីជម្រៅដើម្បីបែងចែកលក្ខណៈពិតប្រាកដនៃវត្ថុកណ្តាល។

ឥទ្ធិពលនៃលោហធាតុវិទ្យាទ្រង់ទ្រាយធំ

ការពង្រីកតួនាទីនៃរូបធាតុងងឹតដល់ការបង្កើតវត្ថុ supermassive កណ្តាលផ្តល់នូវការបង្រួបបង្រួមគំនិតដែលទាក់ទងនឹងលោហធាតុទំនើប។ រូបធាតុងងឹតគឺជាធាតុផ្សំចម្បងដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដើម្បីពន្យល់អំពីរចនាសម្ព័ន្ធទ្រង់ទ្រាយធំនៃចក្រវាឡ ដែលដើរតួជាគ្រោងទំនាញដែលកាឡាក់ស៊ី និងចង្កោមកាឡាក់ស៊ីបង្កើតបានជាងរាប់ពាន់លានឆ្នាំ។

ប្រសិនបើកណ្តាលនៃកាឡាក់ស៊ីត្រូវបានបោះយុថ្កាដោយស្នូលក្រាស់នៃវត្ថុធាតុដែលមើលមិនឃើញដូចគ្នាដែលបង្កើតជាហាឡូខាងក្រៅរបស់ពួកគេ វានឹងធ្វើឱ្យគំរូនៃការវិវត្តនៃកាឡាក់ស៊ីងាយស្រួល។ Isso មានន័យថា ធាតុផ្សំជាមូលដ្ឋានតែមួយកំណត់ទាំងឥរិយាបថម៉ាក្រូស្កូបនៃកាឡាក់ស៊ី នៅពេលដែលវាបង្វិល និងមេកានិចខ្លាំងនៃស្នូលរបស់វា ដោយលុបបំបាត់តម្រូវការសម្រាប់ដំណើរការបង្កើតដាច់ដោយឡែកសម្រាប់ប្រហោងខ្មៅដ៏ធំសម្បើមបឋម។

ត្រូវការឧបករណ៍ទំនើប

ដើម្បីបំបែកភាពជាប់គាំងនៃការសង្កេតបច្ចុប្បន្ន សហគមន៍តារាសាស្ត្រពឹងផ្អែកលើការអភិវឌ្ឍន៍នៃតេឡេស្កុបជំនាន់ក្រោយដ៏ធំបំផុត និងឧបករណ៍ interferometers អវកាសដែលមានភាពប្រែប្រួលខ្ពស់ជាងមុន។ ឧបករណ៍ Futuros ដូចជា Extremely Large Telescope (ELT) ដែលកំពុងសាងសង់នៅ Chile មានបំណងតាមដានគន្លងតារា កាន់តែខិតទៅជិតកណ្តាលកាឡាក់ស៊ីជាង S2 ។ ប្រសិនបើផ្កាយមួយត្រូវបានរកឃើញគោចរក្នុងរង្វង់កាំសំខាន់ជាក់លាក់មួយ នោះគន្លងរបស់វានឹងប្រែប្រួលទៅតាមការវាស់វែង អាស្រ័យលើថាតើម៉ាស់កណ្តាលគឺជាឯកវចនៈចំណុច ឬស្នូលចែកចាយនៃសារធាតុងងឹត។ Além បន្ថែមពីលើនេះ វិសាលគមដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់នឹងត្រូវបានប្រើដើម្បីរកមើលការរំខានទំនាញទំនាញដែលឧបករណ៍បច្ចុប្បន្នមិនអាចចាប់យកបាន។ ទោះបីជាការលោតផ្លោះនៃបច្ចេកវិទ្យាទាំងនេះផ្តល់នូវទិន្នន័យជាក្រឡាបន្ថែមទៀតក៏ដោយ ក៏ប្រហោងខ្មៅដ៏ធំសម្បើមនៅតែជាគំរូស្តង់ដារនៃរូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រ ប៉ុន្តែសម្មតិកម្មរូបធាតុងងឹតដែលមានជាតិ fermionic ត្រូវបានបង្រួបបង្រួមជាជម្រើសដ៏រឹងមាំខាងគណិតវិទ្យាដែលប្រឈមនឹងព្រំដែននៃចំណេះដឹងអំពីទំនាញផែនដី។

ការបន្តនៃការត្រួតពិនិត្យលំហ

ការត្រួតពិនិត្យគ្មានការរំខាននៃមជ្ឈមណ្ឌលកាឡាក់ស៊ីនៅតែជាអាទិភាពដាច់ខាតសម្រាប់ទីភ្នាក់ងារអវកាស និងក្រុមសង្កេតការណ៍ឯករាជ្យនៅជុំវិញពិភពលោក។ នៅពេលដែលស្ទ្រីមថ្មីនៃទិន្នន័យតេឡេម៉ែត្រត្រូវបានដំណើរការ និងធ្វើកាតាឡុក គំរូរូបវន្តនឹងឆ្លងកាត់ការកែលម្អ ដោយធានាថាការយល់ដឹងរបស់មនុស្សអំពីបរិស្ថានខ្លាំងបំផុតរបស់សកលលោកគឺផ្អែកលើភស្តុតាងជាក់ស្តែងយ៉ាងម៉ត់ចត់ និងអាចផ្ទៀងផ្ទាត់បាន។