การศึกษาหลายทศวรรษแสดงให้เห็นว่ากาแลคซีขนาดใหญ่ส่วนใหญ่มีหลุมดำมวลมหาศาลอยู่ที่ใจกลางของมัน และมวลของหลุมดำนั้นคิดเป็นหนึ่งในสิบของเปอร์เซ็นต์ของมวลรวมของดาวฤกษ์ทรงกลมทรงกลมที่ล้อมรอบมัน
วิธีการสังเกตสิ่งที่อาจเป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุดเป็นอันดับสอง ได้รับการเสนอโดยนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์สองคนที่ ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ | ฮาร์วาร์ดและสมิธโซเนียน. หลุมดำมวลมหาศาลซึ่งอยู่ในกาแลคซีแคระลีโอ XNUMX มีมวลประมาณ XNUMX ล้านเท่าของมวลจักรวาล ดวงอาทิตย์.
หลุมดำมวลมหาศาล Leo I* ได้รับการเสนอครั้งแรกโดยทีมนักดาราศาสตร์อิสระในปลายปี พ.ศ. 2021 นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นดวงดาวมีความเร็วเพิ่มขึ้นขณะเข้าใกล้ดาวฤกษ์ ศูนย์กลางของกาแล็กซี่แต่การถ่ายภาพรังสีโดยตรงจากหลุมดำนั้นเป็นไปไม่ได้
ขณะนี้ นักฟิสิกส์ของ CfA Fabio Pacucci และ Avi Loeb เสนอวิธีการใหม่ในการยืนยันการมีอยู่ของหลุมดำมวลมหาศาล
Fabio Pacucci ผู้เขียนหลักของการศึกษา ApJ Letters กล่าวว่า “หลุมดำเป็นวัตถุที่ยากจะเข้าใจ และบางครั้งพวกมันก็สนุกกับการเล่นซ่อนหากับเรา รังสีแสงไม่สามารถหนีพ้นขอบฟ้าเหตุการณ์ของมันได้ แต่สภาพแวดล้อมรอบๆ พวกมันอาจสว่างมากได้ หากมีวัตถุตกลงไปในหลุมแรงโน้มถ่วงของมันมากพอ แต่ถ้าหลุมดำไม่เพิ่มมวล หลุมดำนั้นจะไม่ปล่อยแสงออกมาและไม่สามารถค้นพบได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ของเรา”
“นี่คือความท้าทายของลีโอ XNUMX ซึ่งเป็นดาราจักรแคระที่ไม่มีก๊าซที่จะสะสมจนมักเรียกกันว่าเป็น “ฟอสซิล” แล้วเราจะละทิ้งความหวังที่จะเฝ้าดูมันหรือไม่? อาจจะไม่."
“ในการศึกษาของเรา เราเสนอว่ามวลจำนวนเล็กน้อยที่สูญเสียไปจากดาวฤกษ์ที่โคจรรอบหลุมดำสามารถให้อัตราการสะสมมวลสารที่จำเป็นในการสังเกตการณ์มัน ดาวอายุมากจะมีขนาดใหญ่และเป็นสีแดง เราเรียกว่าดาวยักษ์แดง ยักษ์แดง โดยทั่วไปแล้วจะมีลมแรงที่พัดพามวลบางส่วนออกสู่สิ่งแวดล้อม พื้นที่รอบ ๆ ลีโอที่ XNUMX* ดูเหมือนจะมีดาวโบราณเหล่านี้มากพอที่จะสังเกตได้”
Avi Loeb ผู้ร่วมเขียนการศึกษากล่าวว่า “การสังเกต Leo I* อาจเป็นเรื่องแปลกใหม่ มันจะเป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่อยู่ใกล้ที่สุดเป็นอันดับสองรองจากหลุมดำที่อยู่ใจกลางกาแลคซีของเรา โดยมีมวลใกล้เคียงกันมาก แต่มีกาแลคซีซึ่งมีมวลน้อยกว่ากาแล็กซีเป็นพันเท่า ทางช้างเผือก. ข้อเท็จจริงนี้ท้าทายทุกสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับการวิวัฒนาการร่วมกันของกาแลคซีและหลุมดำมวลมหาศาลที่อยู่ตรงกลางของพวกมัน ทารกตัวใหญ่ขนาดนี้เกิดมาจากพ่อแม่ที่ผอมเพรียวได้อย่างไร”
“ในกรณีของลีโอที่ XNUMX เราคาดว่าหลุมดำจะมีขนาดเล็กกว่ามาก ลีโอ ดูเหมือนว่าฉันจะมีหลุมดำซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายล้านเท่า คล้ายกับที่มีทางช้างเผือกเป็นโฮสต์ นี่เป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นเพราะวิทยาศาสตร์มักจะก้าวหน้ามากที่สุดเมื่อเกิดเหตุการณ์ไม่คาดฝัน”
ปากุชชี่ กล่าวว่า, “แล้วเราจะคาดหวังภาพหลุมดำได้เมื่อใด”
“เรายังไม่ถึงที่นั่น”
“Leo I* กำลังเล่นซ่อนหา แต่มันปล่อยรังสีมากเกินไปจนตรวจไม่พบเป็นเวลานาน”
การศึกษานี้เผยแพร่ในวันนี้ที่ จดหมายวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์.
