นักดาราศาสตร์ระบุหลุมดำมวลมหาศาล 2 หลุมที่อาจชนกันในเวลาประมาณ 100 ปี

นักดาราศาสตร์ระบุหลุมดำมวลมหาศาล 2 หลุมที่อาจชนกันในเวลาประมาณ 100 ปี ทั้งคู่อยู่ในกาแลคซีมาร์คาเรียน 501 ห่างจากโลกประมาณ 500 ล้านปีแสง แต่ละแห่งมีมวลประมาณระหว่าง 100 ล้านถึง 1 พันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ พวกมันโคจรรอบกันและกันด้วยคาบ 121 วัน การแยกตัวในปัจจุบันจะแตกต่างกันไประหว่าง 250 ถึง 540 เท่าของระยะห่างระหว่างโลกถึงดวงอาทิตย์

การค้นพบนี้มาจากข้อมูลที่เก็บรวบรวมมานานกว่าสองทศวรรษโดย Very Long Baseline Array ซึ่งเป็นเครือข่ายของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 10 ตัวในสหรัฐอเมริกา นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตเห็นความแปรผันของไอพ่นของสสารที่ถูกขับออกจากแกนกลางของกาแลคซี เครื่องบินไอพ่นลำที่สองปรากฏโค้งรอบๆ ศูนย์กลาง บ่งบอกถึงการกระทำของวัตถุสองชิ้นที่แตกต่างกัน การศึกษานี้ตีพิมพ์ในประกาศรายเดือนของ Royal Astronomical Society

เครื่องบินไอพ่นเผยให้เห็นการมีอยู่ของวัตถุสองชิ้นในนิวเคลียสของกาแลคซี

ความผิดปกติของไอพ่นของอนุภาคที่เร่งความเร็วเกือบเท่าความเร็วแสงดึงดูดความสนใจของนักวิจัย เป็นที่รู้กันว่ายาน Markarian 501 ปล่อยรังสีที่รุนแรงออกมา ภาพถ่ายใหม่แสดงให้เห็นไอพ่นหลักและไอพ่นรองที่โผล่ออกมาจากทิศทางตรงกันข้าม นี่แสดงให้เห็นว่าไอพ่นแต่ละลำออกจากหลุมดำที่แตกต่างกัน

ทีมงานระหว่างประเทศนำโดยผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันดาราศาสตร์วิทยุมักซ์พลังค์ในเยอรมนี วิเคราะห์การวัดซ้ำ เครื่องบินไอพ่นเปลี่ยนทิศทางอย่างสม่ำเสมอตามวงโคจรของวัตถุทั้งสอง รูปแบบดังกล่าวหาได้ยากในการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์

• ตรวจพบไอพ่นสองลำในนิวเคลียส
• คาบการโคจรวัดใน 121 วัน
• แยกระหว่าง 250 และ 540 หน่วยดาราศาสตร์
• มวลแต่ละก้อนอยู่ระหว่าง 100 ล้านถึง 1 พันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์
• ระยะทางจากกาแลคซีถึงโลกคือ 500 ล้านปีแสง

ฟิวชั่นเกิดขึ้นจากการแผ่คลื่นความโน้มถ่วงอย่างต่อเนื่อง

หลุมดำจะค่อยๆ สูญเสียพลังงานในวงโคจร สาเหตุหลักคือการปล่อยคลื่นความโน้มถ่วง ซึ่งเป็นระลอกคลื่นในอวกาศ-เวลา ซึ่งอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ทำนายไว้ เมื่อเวลาผ่านไป วงโคจรก็หดตัวลง แบบจำลองระบุว่าการชนกันครั้งสุดท้ายอาจเกิดขึ้นได้ในเวลาไม่ถึง 100 ปี

เส้นตายนี้สั้นในระดับจักรวาล การควบรวมเช่นนี้มักเกิดจากการชนกันระหว่างกาแลคซีขนาดใหญ่ หลุมดำใจกลางของกาแลคซีแต่ละแห่งจะเข้าใกล้กันมากขึ้น ระบบปัจจุบันเสนอโอกาสพิเศษในการสังเกตขั้นตอนขั้นสูงของกระบวนการ

วัตถุทั้งสองเติบโตเมื่อเวลาผ่านไปโดยการจับก๊าซ ดวงดาว และหลุมดำอื่นๆ กาแลคซีขนาดใหญ่เกือบทั้งหมดมีหลุมดำมวลมหาศาลอยู่ที่ใจกลาง กรณีของคู่ที่ใกล้ชิดดังกล่าวยังคงพบไม่บ่อยในการสังเกต

การตรวจจับบนโลกขึ้นอยู่กับการติดตามพัลซาร์

การชนจะปล่อยคลื่นความโน้มถ่วงความถี่ต่ำออกมา พวกมันข้ามจักรวาลและสามารถเปลี่ยนแปลงเวลาที่สัญญาณพัลซาร์มาถึงได้เล็กน้อย เครือข่ายระหว่างประเทศที่เรียกว่า Pulsar Timing Arrays ใช้ดาวนิวตรอนเหล่านี้เป็นนาฬิกาจักรวาล

โปรเจ็กต์ต่างๆ เช่น European Pulsar Timing Array กำลังมองหาสัญญาณประเภทนี้อยู่แล้ว หากตรวจพบ คลื่นอาจแสดงความถี่เพิ่มขึ้นทีละน้อยเมื่อหลุมดำเข้าใกล้ ซึ่งจะช่วยให้เราติดตามความคืบหน้าของการควบรวมกิจการได้แบบเรียลไทม์ในแง่ดาราศาสตร์

Leia Também

เนย์มาร์มีเกมชี้ขาด 4 เกมให้กับซานโต๊ส ก่อนที่อันเชล็อตติจะถูกเรียกตัว

แคมเปญวันแม่ของ Boticário มียอดดู 23 ล้านครั้งในสองสัปดาห์

นี่แหละความเป็นแม่! แคมเปญ Boticário สร้างความตื่นเต้นให้กับผู้ชม 23 ล้านคนในช่วงสองสัปดาห์ก่อนวันแม่

เครื่องมือในปัจจุบัน เช่น LIGO จับคลื่นจากหลุมดำขนาดเล็ก สำหรับเหตุการณ์มวลมหาศาล เทคนิคพัลซาร์มีความเหมาะสมมากกว่า ดาราจักรมาร์คาเรียน 501 ปรากฏเป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งในการเชื่อมโยงสัญญาณจำเพาะกับคู่ที่รู้จัก

การศึกษาเปิดหน้าต่างสู่วิวัฒนาการของกาแล็กซี

การสังเกตการณ์ช่วยให้เข้าใจว่าหลุมดำมวลมหาศาลเติบโตและโต้ตอบกันอย่างไร ฟิวชั่นมีส่วนทำให้วัตถุเหล่านี้มีมวลเพิ่มขึ้น พวกมันยังมีอิทธิพลต่อการก่อตัวและการพัฒนาของกาแลคซีเมื่อเวลาผ่านไป

ข้อมูลอาร์เรย์พื้นฐานที่ยาวมากที่สะสมมานานหลายทศวรรษถือเป็นสิ่งสำคัญ การวิเคราะห์รวมการวัดคลื่นวิทยุจากหลายยุคสมัย บทความขั้นสูงในวารสารวิทยาศาสตร์ให้รายละเอียดเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลองวงโคจร

นักวิจัยเน้นย้ำว่าระบบทำให้สามารถทดสอบแนวคิดเกี่ยวกับการสูญเสียพลังงานในระยะทางที่สั้นมากได้ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับสิ่งที่เรียกว่าปัญหาพาร์เซกสุดท้ายในแบบจำลองทางทฤษฎีบางแบบ การตรวจจับที่เป็นไปได้ตอกย้ำความสำคัญของการติดตามอย่างต่อเนื่อง

เหตุการณ์ดังกล่าวไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อโลก ระยะทางนั้นกว้างใหญ่ ผลกระทบใดๆ จะถูกจำกัดอยู่เพียงการวัดคลื่นความโน้มถ่วงอย่างละเอียดด้วยเครื่องมือพิเศษ

นักดาราศาสตร์วางแผนการสำรวจใหม่เพื่อปรับแต่งพารามิเตอร์การโคจร ข้อมูลเพิ่มเติมสามารถปรับประมาณการเวลาในการรวมกิจการได้ เคสนี้ทำหน้าที่เป็นห้องปฏิบัติการธรรมชาติสำหรับศึกษาฟิสิกส์สุดขั้วในสภาวะที่ไม่สามารถทำซ้ำได้ในห้องปฏิบัติการ

บริบทของเหตุการณ์คลื่นความโน้มถ่วงอื่นๆ

การตรวจจับก่อนหน้านี้เกี่ยวข้องกับหลุมดำมวลดาวฤกษ์เป็นหลัก การควบรวมกิจการที่มีมวลมหาศาลจะสร้างสัญญาณที่ความถี่ต่างกัน เครือข่ายพัลซาร์ช่วยเสริมอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ภาคพื้นดิน

การศึกษาในปัจจุบันไม่ได้ส่งเสียงระฆังปลุก โดยจะบันทึกระบบในระยะเกลียวขั้นสูง ชุมชนวิทยาศาสตร์เห็นคุณค่าในการติดตามความก้าวหน้าของวงโคจร การวัดใหม่ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุสามารถยืนยันหรือปรับการฉายภาพได้