นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Avi Loeb ทำแผนที่วงโคจรดาวฤกษ์สุดขั้วรอบราศีธนู A ในทางช้างเผือก

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Avi Loeb นำเสนอแผนที่โดยละเอียดเกี่ยวกับพลศาสตร์การโคจรของดาวฤกษ์ที่อยู่ในบริเวณที่ลึกที่สุดของใจกลางทางช้างเผือก เทห์ฟากฟ้ามีมวล 1.5 เท่าของมวลดวงอาทิตย์และดำเนินวิถีการเคลื่อนที่แบบปิดอย่างยิ่งรอบๆ หลุมดำมวลมหาศาลของชาวราศีธนู เอ การวิจัยนี้ใช้ข้อมูลเชิงสังเกตล่าสุดในการคำนวณแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุ สภาพแวดล้อมในใจกลางกาแลคซีทำให้เกิดสภาวะทางกายภาพที่รุนแรง การมีอยู่ของโครงสร้างดาวฤกษ์ที่สมบูรณ์ใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ทำให้เกิดคำถามโดยตรงกับแบบจำลองการกำเนิดดาวฤกษ์และวิวัฒนาการในเขตความหนาแน่นสูง

ชุมชนวิทยาศาสตร์ติดตามการเคลื่อนที่ของวัตถุในใจกลางกาแลคซีมาเป็นเวลาหลายทศวรรษเพื่อทดสอบขีดจำกัดของฟิสิกส์สมัยใหม่ หลุมดำของชาวราศีธนูมีมวลเทียบเท่ากับมวลดวงอาทิตย์ 4.3 ล้านมวลในพื้นที่ที่ค่อนข้างกะทัดรัด ความเข้มข้นของสสารจำนวนมหาศาลนี้ทำให้เกิดสนามโน้มถ่วงที่สามารถบิดเบือนอวกาศ-เวลาได้อย่างรุนแรง การคำนวณที่ดำเนินการโดย Avi Loeb ใช้สมการของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Albert Einstein เพื่อวัดความเสี่ยงของการแตกของเทห์ฟากฟ้า ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าดาวฤกษ์ทนทานต่อแรงน้ำขึ้นน้ำลงและรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างก๊าซของมันในระหว่างการเข้าใกล้ที่ใกล้ที่สุด

ผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพและความสมบูรณ์ของโครงสร้างของเทห์ฟากฟ้า

วงโคจรที่อธิบายโดยดาวฤกษ์มวล 1.5 ดวงมีความโดดเด่นด้วยความเร็วที่สูงมากและวงรีมีขนาดเล็ก ข้อมูลทางดาราศาสตร์บ่งชี้ว่าวัตถุเคลื่อนเข้าใกล้ความเร็วแสงในระดับมากในขณะที่มันข้ามจุดที่ใกล้ที่สุดไปยังหลุมดำ ความเร่งสูงสุดนี้เปลี่ยนระบบให้เป็นห้องปฏิบัติการทางธรรมชาติสำหรับการสังเกตปรากฏการณ์ทางกายภาพที่ซับซ้อน แนวทางนี้ทำให้ชั้นนอกของดาวได้รับผลกระทบจากความสัมพันธ์ที่รุนแรง การเคลื่อนไปทางสีแดงของแรงโน้มถ่วงจะเปลี่ยนความถี่ของแสงที่ปล่อยออกมาจากเทห์ฟากฟ้ามายังโลก

ปรากฏการณ์อีกประการหนึ่งที่ตรวจพบในการวิเคราะห์จลนศาสตร์เกี่ยวข้องกับการนำหน้าของวงโคจรขั้นสูง วิถีโคจรของดาวฤกษ์ไม่ได้ก่อตัวเป็นวงรีปิดที่สมบูรณ์แบบ แต่เป็นรูปทรงดอกกุหลาบเมื่อเวลาผ่านไป นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์รายนี้ใช้เครื่องมือทางโหราศาสตร์เพื่อคาดการณ์พฤติกรรมของระบบในทศวรรษต่อๆ ไป การวัดที่แม่นยำของ precession นี้ให้พารามิเตอร์พื้นฐานในการคำนวณการกระจายตัวของสสารมืดที่สะสมอยู่ในบริเวณโดยรอบของราศีธนู A การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องต้องใช้ความแม่นยำระดับมิลลิเมตรในการจับโฟตอนที่สามารถหนีออกจากบริเวณใจกลางของกาแลคซีได้

ความต้านทานของวัตถุต่อการทำลายล้างทั้งหมดได้รับการประเมินโดยใช้ขีดจำกัดของโรช แนวคิดทางกายภาพนี้เป็นตัวกำหนดระยะห่างขั้นต่ำที่วัตถุสามารถเข้าใกล้วัตถุที่มีมวลมากกว่าได้ ก่อนที่พลังน้ำขึ้นน้ำลงจะเอาชนะแรงโน้มถ่วงภายในของมันเอง วงโคจรดาวฤกษ์ที่วิเคราะห์ในเขตขอบเขต การรักษารูปร่างทรงกลมของมันบ่งบอกถึงความหนาแน่นภายในที่เพียงพอที่จะถ่วงดุลแรงดึงดูดที่เกิดจากมวลดวงอาทิตย์ 4.3 ล้านดวงของหลุมดำ การอยู่รอดของดาวฤกษ์ในสภาวะที่จำกัดเหล่านี้ทำให้เกิดตัวแปรใหม่สำหรับสมการอุทกพลศาสตร์ของดาวฤกษ์

พารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของระบบที่ใจกลางทางช้างเผือก

การรวบรวมข้อมูลในภาคกลางของกาแลคซีของเราเผชิญกับอุปสรรคร้ายแรงเนื่องจากมีฝุ่นจักรวาลและก๊าซระหว่างดาวจำนวนมาก ระนาบการโคจรสะสมเศษซากที่ขวางทางผ่านของแสงที่มองเห็นได้ นักดาราศาสตร์อาศัยเซ็นเซอร์อินฟราเรดความไวสูงที่ติดตั้งในหอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินเพื่อเจาะม่านสสารนี้ ข้อมูลที่ดึงมาจากความยาวคลื่นเหล่านี้ทำให้ Avi Loeb สามารถจัดโครงสร้างลักษณะพื้นฐานของระบบดาวคู่ที่เกิดจากหลุมดำและดาวฤกษ์ที่โคจรอยู่ได้

• มวลของวัตถุดาวฤกษ์ได้รับการยืนยันว่าเป็น 1.5 เท่าของมวลดวงอาทิตย์พอดี
• หลุมดำแห่งราศีธนูมีแรงดึงดูดเทียบเท่ากับมวลดวงอาทิตย์ 4.3 ล้านมวล
• วิถีโคจรไปถึงเศษส่วนสำคัญของความเร็วแสงที่เพอริแอสตรอน
• ขีดจำกัดของ Roche จะกำหนดความต้านทานของโครงสร้างต่อการแตกร้าวของแรงโน้มถ่วง
• การเคลื่อนไปข้างหน้าของวงโคจรเป็นไปตามการทำนายของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปอย่างเคร่งครัด

การทำแผนที่คุณลักษณะเหล่านี้ต้องใช้เทคนิคอินเทอร์เฟอโรเมทหลายแบบร่วมกัน การรวมตัวกันของสัญญาณที่กล้องโทรทรรศน์ต่างๆ จับได้ทำให้เกิดความละเอียดเชิงมุมที่สามารถแยกแยะการเคลื่อนที่ของเทห์ฟากฟ้าที่อยู่ห่างออกไปนับพันปีแสงได้ การศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับแรงขึ้นน้ำลงและจลนศาสตร์ของวงโคจรช่วยจัดทำแผนผังสถาปัตยกรรมที่มองไม่เห็นของแกนกลางกาแลคซี ความแม่นยำของตัวเลขที่นำเสนอในบทความทางวิทยาศาสตร์ทำให้เกิดมาตรฐานใหม่สำหรับการวัดมวลในสภาพแวดล้อมที่มีหลุมดำมวลมหาศาลครอบงำ

ความท้าทายสำหรับแบบจำลองการกำเนิดดาวแบบดั้งเดิม

การมีอยู่ของดาวฤกษ์อายุน้อยที่มีโครงสร้างที่ชัดเจนในบริเวณใกล้กับราศีธนู A ก่อให้เกิดความขัดแย้งโดยตรงกับทฤษฎีดั้งเดิมของการกำเนิดทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ แบบจำลองก่อนหน้านี้ระบุว่าสภาพแวดล้อมใกล้หลุมดำมวลมหาศาลนั้นเป็นมิตรเกินกว่าที่จะทำให้เกิดเทห์ฟากฟ้าใหม่ได้ พลังคลื่นที่รุนแรงควรทำให้เมฆก๊าซโมเลกุลแตกเป็นเสี่ยงก่อนที่มันจะพังทลายลงภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเอง และเริ่มกระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชัน การค้นพบนี้เรียกร้องให้มีการทบทวนกลไกที่ทำงาน ณ ใจกลางทางช้างเผือก

Leia Tambem

ซาลาสเปิดสกอร์ให้ริเวอร์เพลทเจอกับบลูมมิ่งในการดวลแข้งอเมริกาใต้ 

ตำรวจทหารช่วยเหลือเด็กชายวัย 4 ขวบที่แม่ของเขาทอดทิ้งบนทางหลวงประจำรัฐอันโตนิโอ โจเอา

แค็ตตาล็อก PlayStation Plus จะได้รับ Warhammer 40K: Darktide และ Destiny 2 สิ้นสุดในเดือนมิถุนายน

สมมติฐานหลักที่ได้รับการสนับสนุนจากการวิเคราะห์ของ Avi Loeb ชี้ไปที่กระบวนการย้ายข้อมูลแบบไดนามิก ดาวมวล 1.5 ดวงอาจก่อตัวขึ้นในบริเวณรอบนอกและปลอดภัยกว่าของแกนกลางกาแลคซี อันตรกิริยาโน้มถ่วงที่ซับซ้อนกับดาวดวงอื่นหรือกระจุกดาวอื่นๆ อาจจะเปลี่ยนวิถีโคจรเดิมของมัน เทห์ฟากฟ้าสูญเสียโมเมนตัมเชิงมุมและถูกดึงโดยชาวราศีธนู A เป็นเวลาหลายล้านปี กลไกการจับนี้แสดงให้เห็นประสิทธิภาพของการแลกเปลี่ยนพลังงานจลน์ในกระจุกดาวหนาแน่น

องค์ประกอบทางเคมีของดาวฤกษ์ยังให้เบาะแสเกี่ยวกับกำเนิดและวิวัฒนาการของมันอีกด้วย ดาวฤกษ์ที่อาศัยอยู่ในวงโคจรลึกเช่นนี้มักมีความเป็นโลหะในระดับสูง การมีอยู่ของธาตุที่หนักกว่าฮีเลียมจะเปลี่ยนความทึบของก๊าซดาวฤกษ์และปรับเปลี่ยนปฏิกิริยาระหว่างร่างกายกับรังสีที่รุนแรงจากสิ่งแวดล้อม ผู้วิจัยคำนวณความน่าจะเป็นสำหรับจุดหมายปลายทางสุดท้ายของวัตถุ การรบกวนจากแรงโน้มถ่วงในอนาคตอาจผลักดันดาวให้เลยขอบฟ้าเหตุการณ์หรือดีดดาวออกสู่อวกาศระหว่างดาราจักรด้วยความเร็วสูงมาก

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและอนาคตของการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์

การตรวจสอบระบบวงโคจรนี้ทำให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีการสังเกตด้วยแสงและอินฟราเรดใหม่ๆ ชุมชนดาราศาสตร์ระหว่างประเทศกำลังเตรียมที่จะเปิดใช้งานเครื่องมือยุคหน้าเพื่อวัดความแปรผันของความเร็วในแนวรัศมีของดาวฤกษ์โดยมีความคลาดเคลื่อนน้อยที่สุด จุดสนใจอยู่ที่การเคลื่อนตัวของเทห์ฟากฟ้าผ่านจุดที่ใกล้ที่สุดไปยังหลุมดำ ข้อมูลที่รวบรวมในช่วงเวลาวิกฤตนี้มีไว้เพื่อตรวจสอบหรือหักล้างแบบจำลองความโน้มถ่วงทางเลือกที่พยายามอธิบายความผิดปกติที่ตรวจพบในการเคลื่อนตัวของกาแลคซีห่างไกล

การบิดเบือนที่เกิดจากชั้นบรรยากาศของโลกถือเป็นอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดในการสังเกตเป้าหมายที่มีขนาดกะทัดรัดเช่นนี้ ความก้าวหน้าของระบบออพติคแบบปรับได้ช่วยแก้ปัญหานี้ได้มาก กระจกที่ปรับรูปทรงได้จะปรับพื้นผิวหลายพันครั้งต่อวินาทีเพื่อชดเชยความปั่นป่วนของชั้นบรรยากาศแบบเรียลไทม์ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินมีระดับความคมชัดเทียบเท่ากับอุปกรณ์ที่วางอยู่ในอวกาศ การใช้ทรัพยากรเหล่านี้เพื่อติดตามราศีธนู A รับประกันความต่อเนื่องของการวิจัยที่ริเริ่มโดย Avi Loeb

ศูนย์ดาราศาสตร์ที่กำลังก่อสร้างในชิลีและฮาวายจะเป็นที่ตั้งของกระจกหลักที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายสิบเมตร ความสามารถในการรวบรวมแสงของดาวยักษ์ทางดาราศาสตร์ใหม่เหล่านี้จะแยกการแผ่รังสีออกจากดาวฤกษ์มวล 1.5 เท่าของดวงอาทิตย์ด้วยประสิทธิภาพที่ไม่เคยมีมาก่อน การเพิ่มความละเอียดเชิงพื้นที่จะทำให้สามารถตรวจจับเทห์ฟากฟ้าที่มีขนาดเล็กกว่านี้ได้ใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์มากขึ้น การข้ามข้อมูลระหว่างหอดูดาวในซีกโลกใต้และซีกโลกเหนือจะสร้างเครือข่ายระดับโลกสำหรับการติดตามใจกลางกาแลคซีอย่างต่อเนื่อง

ความเข้าใจอย่างละเอียดเกี่ยวกับพลศาสตร์ในทางช้างเผือกทำหน้าที่เป็นแบบจำลองพื้นฐานสำหรับการศึกษานิวเคลียสของดาราจักรกัมมันต์ที่แพร่กระจายไปทั่วจักรวาลที่สังเกตได้ พฤติกรรมของก๊าซ ฝุ่น และดวงดาวรอบๆ ราศีธนู A สะท้อนถึงกระบวนการทางกายภาพที่เป็นสากล ฐานข้อมูลที่สร้างขึ้นโดยการตรวจสอบวงโคจรเฉพาะนี้จะป้อนแบบจำลองบนซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในสถาบันวิจัยหลัก การวัดการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์อย่างแม่นยำจะทำให้มีพารามิเตอร์ที่ชัดเจนเกี่ยวกับอัตราการหมุนของหลุมดำมวลมหาศาลในที่สุด