ทีมผู้เชี่ยวชาญระดับนานาชาติที่มีชื่อเสียงในการหักล้างการค้นพบหลุมดำหลายแห่ง ได้พบหลุมดำมวลดาวในเมฆแมเจลแลนใหญ่ ซึ่งเป็นกาแลคซีข้างเคียงของเราเอง “เป็นครั้งแรกที่ทีมของเราได้รวมตัวกันเพื่อรายงานการค้นพบหลุมดำ แทนที่จะปฏิเสธ” โทเมอร์ เชนาร์ ผู้นำการศึกษากล่าว นอกจากนี้ ยังพบว่าดาวที่ก่อให้เกิด หลุมดำหายไป โดยไม่มีร่องรอยการระเบิดอันทรงพลัง การค้นพบนี้เกิดจากการสังเกตการณ์เป็นเวลา XNUMX ปีที่ได้รับจากกล้องโทรทรรศน์ VLT ของหอสังเกตการณ์ทางใต้ของยุโรป (ESO)
“เราระบุ 'เข็มในกองหญ้า'” Shenar ผู้เริ่มการศึกษาที่ KU Leuven ในเบลเยียมและปัจจุบันเป็น Marie-Curie Fellow ที่ Amsterdam University ประเทศเนเธอร์แลนด์กล่าว แม้ว่าจะมีการเสนอผู้สมัครหลุมดำที่คล้ายกันรายอื่น แต่ทีมอ้างว่านี่เป็นหลุมดำมวลดาวที่ 'อยู่เฉยๆ' แห่งแรกที่ตรวจพบได้อย่างชัดเจนนอกกาแลคซีของเรา
หลุมดำมวลดาวฤกษ์ ก่อตัวขึ้นเมื่อดาวมวลมากถึงจุดสิ้นสุดของชีวิตและยุบตัวลงภายใต้ตัวมันเอง แรงดึงดูด. ในระบบดาวคู่ซึ่งเป็นระบบดาวสองดวงที่โคจรรอบกันและกัน กระบวนการนี้ทิ้งหลุมดำในวงโคจรที่มีดาวข้างเคียงที่ส่องสว่าง หลุมดำจะ 'อยู่เฉยๆ' หากไม่ปล่อยรังสีเอกซ์ในระดับสูง ซึ่งเป็นลักษณะที่มักตรวจพบหลุมดำดังกล่าว
“เป็นเรื่องน่าเหลือเชื่อที่เราแทบไม่รู้จักหลุมดำที่หลับใหลเลย เนื่องจากนักดาราศาสตร์ทั่วไปเชื่อกันว่าหลุมดำเหล่านี้เป็นอย่างไร” อธิบายผู้เขียนร่วม Pablo Marchant จาก KU Leuven หลุมดำที่เพิ่งค้นพบใหม่นี้มีมวลอย่างน้อย 25 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ของเรา และโคจรรอบดาวฤกษ์สีน้ำเงินที่ร้อนจัดซึ่งมีน้ำหนัก XNUMX เท่าของมวลดวงอาทิตย์
หลุมดำที่อยู่เฉยๆ นั้นมองเห็นได้ยากเป็นพิเศษ เนื่องจากพวกมันไม่ได้โต้ตอบกับสิ่งรอบตัวมากนัก “กว่าสองปีแล้วที่เรามองหาสิ่งนี้ ระบบหลุมดำไบนารี" ผู้เขียนร่วม Julia Bodensteiner นักวิจัยจาก ESO ในเยอรมนีกล่าว “ฉันรู้สึกตื่นเต้นมากเมื่อได้ยินเกี่ยวกับ VFTS 243 ซึ่งในความคิดของฉันคือผู้สมัครที่น่าเชื่อถือที่สุดที่มีการรายงานจนถึงปัจจุบัน”
เพื่อค้นหา VFTS 243 การทำงานร่วมกันได้ค้นหาดาวมวลมากเกือบ 1000 ดวงในภูมิภาค Tarantula Nebula ของ เมฆแมเจลแลนใหญ่โดยมองหาหลุมดำที่สามารถเป็นเพื่อนกันได้ การระบุสหายเหล่านี้เป็นหลุมดำนั้นยากมาก เนื่องจากมีความเป็นไปได้ทางเลือกมากมาย
เครดิต: ESO
“ในฐานะนักวิจัยที่ค้นพบหลุมดำที่อาจเกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ฉันรู้สึกสงสัยอย่างมากเกี่ยวกับการค้นพบนี้” เชนาร์กล่าว ความสงสัยถูกแบ่งปันโดยผู้เขียนร่วม Kareem El-Badry จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ | Harvard & Smithsonian ในสหรัฐอเมริกา ซึ่ง Shenar เรียกว่า "ผู้ทำลายหลุมดำ" “เมื่อ Tomer ขอให้ฉันตรวจสอบการค้นพบของเขาอีกครั้ง ฉันมีข้อสงสัย แต่ฉันไม่พบคำอธิบายที่สมเหตุสมผลสำหรับข้อมูลที่ไม่เกี่ยวข้องกับหลุมดำ” El-Badry อธิบาย
การค้นพบนี้ยังช่วยให้ทีมมีมุมมองที่ไม่เหมือนใครในกระบวนการที่มาพร้อมกับ การก่อตัวของหลุมดำ. นักดาราศาสตร์เชื่อว่าหลุมดำมวลดาวก่อตัวเป็นแกนกลางของ a ดาวฤกษ์ที่กำลังจะตาย พังทลายลง แต่ยังไม่แน่ใจว่าสิ่งนี้จะมาพร้อมกับการระเบิดของซุปเปอร์โนวาอันทรงพลังหรือไม่
“ดาวที่ก่อตัวเป็นหลุมดำใน VFTS 243 ดูเหมือนจะยุบลงโดยสิ้นเชิง โดยไม่มีร่องรอยการระเบิดครั้งก่อน” เชนาร์อธิบาย “หลักฐานสำหรับสถานการณ์ 'ยุบโดยตรง' นี้เพิ่งเกิดขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ แต่การศึกษาของเราน่าจะเป็นข้อบ่งชี้โดยตรงที่สุดอย่างหนึ่ง สิ่งนี้มีความหมายอย่างมากต่อที่มาของ การรวมตัวของหลุมดำ ในจักรวาล”
หลุมดำใน VFTS 243 ถูกค้นพบโดยใช้การสังเกตการณ์เนบิวลาทารันทูล่าเป็นเวลา XNUMX ปีโดยเครื่องมือ Fiber Large Array Multi Element Spectrograph (FLAMES) บน VLT ของ ESO
แม้จะมีชื่อเล่นว่า 'ตำรวจหลุมดำ' แต่ทีมงานก็สนับสนุนให้มีการตรวจสอบอย่างละเอียด และหวังว่าผลงานของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในวันนี้ใน Nature Astronomy จะช่วยให้สามารถค้นพบมวลดาวอื่นๆ ได้ หลุมดำที่โคจรรอบดาวมวลมากซึ่งคาดการณ์ว่าจะมีหลายพันแห่งในทางช้างเผือกและในเมฆแมเจลแลน
“แน่นอน ฉันคาดหวังให้คนอื่นๆ ในภาคสนามใส่ใจในการวิเคราะห์ของเราอย่างรอบคอบ และพยายามปรุงโมเดลอื่น” สรุป El-Badry “เป็นโครงการที่น่าตื่นเต้นมากที่ได้มีส่วนร่วม”
การอ้างอิงวารสาร
- Tomer Shenar, Hugues Sana, Laurent Mahy, Kareem El-Badry, Pablo Marchant, Norbert Langer, Calum Hawcroft, Matthias Fabry, Koushik Sen, Leonardo A. Almeida, Michael Abdul-Masih11, Julia Bodensteiner, Paul Crowther, Mark Gieles, Mariusz Gromadzki , Vincent Henault-Brunet, Artemio Herrero, Alex de Koter, Patryk Iwanek, Szymon Kozłowski, Danny J. Lennon, Jesús Maíz Apellániz, Przemysław Mroz, Anthony FJ Moffat, Annachiara Picco, Paweł Pietrukowicz, Radosławs Poleski, K. , Dorota M. Skowron, Jan Skowron, Igor Soszynski, Michał K. Szymanski, Silvia Toonen, Andrzej Udalski, Krzysztof Ulaczyk, Jorick S. Vink, Marcin Wrona หลุมดำที่สงบเงียบจากรังสีเอกซ์ซึ่งถือกำเนิดขึ้นด้วยการเตะเพียงเล็กน้อยในเลขฐานสองขนาดใหญ่ของเมฆแมเจลแลนใหญ่ รายงานการวิจัย
