ฮับเบิลค้นพบหลุมดำหิวโหยที่บิดดาวที่จับไว้เป็นรูปโดนัท

หลุมดำเป็นผู้รวบรวม ไม่ใช่ผู้ล่า พวกเขานอนรอจนกระทั่งดาวเคราะห์ร้ายโคจรมา เมื่อดาวเข้าใกล้มากพอ

นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ของ NASA ได้บันทึกช่วงเวลาสุดท้ายของดาวฤกษ์อย่างละเอียดเมื่อมันถูกหลุมดำกลืนกิน1) ซ้ายบน: ดาวสีเหลืองขาวที่ด้านซ้ายของเฟรม หลุมดำตรงกลางขวา 2) ขวาบน: กระแสก๊าซของดาวฤกษ์หมุนวนไปรอบๆ และเข้าไปในหลุมดำ 3) ซ้ายล่าง: ดิสก์สีส้มสนิมก่อตัวขึ้นรอบๆ หลุมดำ 4 ) ขวาล่าง: ดิสก์ขยายใหญ่ขึ้น ดาวหายไป

ลำดับภาพประกอบของศิลปินนี้แสดงให้เห็นว่าหลุมดำสามารถกลืนกินดาวฤกษ์ดวงหนึ่งได้อย่างไร 1. ดาวฤกษ์ธรรมดาเคลื่อนที่เข้าใกล้หลุมดำมวลมหาศาลใจกลางดาราจักร 2. ก๊าซชั้นนอกของดาวถูกดึงเข้าไปในสนามแรงโน้มถ่วงของหลุมดำ 3. ดาวถูกฉีกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยเมื่อแรงไทดัลดึงมันออกจากกัน 4. เศษของดาวฤกษ์ถูกดึงเข้าไปในวงแหวนรูปโดนัทรอบๆ หลุมดำ และจะตกลงสู่หลุมดำในที่สุด ปลดปล่อยแสงจำนวนมหาศาลและรังสีพลังงานสูงออกมา
เครดิต: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)

สิ่งเหล่านี้เรียกว่า “เหตุการณ์น้ำขึ้นน้ำลง” แต่ถ้อยคำนั้นปฏิเสธความซับซ้อนและความรุนแรงของการเผชิญหน้าหลุมดำ มีความสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงของหลุมดำที่ดึงวัตถุดาวและวัตถุที่แผ่รังสีออกมา กล่าวอีกนัยหนึ่งหลุมดำเป็นตัวกินที่ยุ่งเหยิง นักดาราศาสตร์กำลังใช้กล้องฮับเบิลเพื่อค้นหารายละเอียดของสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อดาวที่เอาแต่ใจพุ่งเข้าสู่ก้นเหวแห่งแรงโน้มถ่วง

กล้องฮับเบิลไม่สามารถถ่ายภาพเหตุการณ์น้ำขึ้นน้ำลงของ AT2022dsb ในระยะใกล้ได้ เนื่องจากดาวที่ถูกบดเคี้ยวนั้นอยู่ห่างออกไปเกือบ 300 ล้านปีแสงที่แกนกลางของดาราจักร ESO 583-G004 แต่นักดาราศาสตร์ใช้ความไวแสงอัลตราไวโอเลตอันทรงพลังของฮับเบิลเพื่อศึกษาแสงจากดาวฤกษ์ที่แตกเป็นเสี่ยงๆ ซึ่งรวมถึงไฮโดรเจน คาร์บอน และอื่นๆ สเปกโทรสโกปีให้เบาะแสทางนิติวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการฆาตกรรมในหลุมดำ

นักดาราศาสตร์ตรวจพบเหตุการณ์คลื่นรบกวนประมาณ 100 ครั้งรอบหลุมดำโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ต่างๆ เมื่อเร็วๆ นี้ NASA รายงานว่าหอสังเกตการณ์ในอวกาศพลังงานสูงหลายแห่งพบเหตุการณ์การหยุดชะงักของกระแสน้ำในหลุมดำอีกครั้งในวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2564 และเกิดขึ้นในกาแลคซีอื่น ข้อมูลถูกรวบรวมด้วยแสงรังสีเอกซ์จากโคโรนาที่ร้อนจัดรอบๆ หลุมดำซึ่งก่อตัวขึ้นหลังจากที่ดาวฤกษ์ถูกแยกออกจากกัน ซึ่งต่างจากการสำรวจของฮับเบิล

Emily Engelthaler จาก Center for Astrophysics | กล่าวว่า “อย่างไรก็ตาม ยังมีเหตุการณ์น้ำขึ้นน้ำลงน้อยมากที่สังเกตได้ในแสงอัลตราไวโอเลตตามเวลาที่สังเกต ซึ่งน่าเสียดายจริงๆ เพราะมีข้อมูลมากมายที่คุณจะได้รับจากสเปกตรัมรังสีอัลตราไวโอเลต” Emily Engelthaler จากศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ | Harvard & Smithsonian (CfA) ในเมืองเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ “เรารู้สึกตื่นเต้นเพราะเราสามารถดูรายละเอียดเหล่านี้เกี่ยวกับสิ่งที่เศษขยะกำลังทำอยู่ เหตุการณ์น้ำขึ้นน้ำลงสามารถบอกเราได้มากมายเกี่ยวกับหลุมดำ” การเปลี่ยนแปลงสภาพของดาวฤกษ์ที่ถึงวาระกำลังเกิดขึ้นตามลำดับของวันหรือเดือน

สำหรับกาแลคซีใด ๆ ที่มีหลุมดำมวลมหาศาลที่สงบนิ่งอยู่ตรงกลาง คาดว่าการแตกย่อยของดาวฤกษ์จะเกิดขึ้นเพียงไม่กี่ครั้งในทุก ๆ 100,000 ปี

เหตุการณ์การกินของว่างบนดาวฤกษ์ AT2022dsb นี้ถูกจับได้ครั้งแรกเมื่อวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2565 โดยAll-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN หรือ “Assassin”) ซึ่งเป็นเครือข่ายของกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่สำรวจท้องฟ้านอกดาราจักรประมาณสัปดาห์ละครั้งเพื่อหาความรุนแรง ตัวแปร และเหตุการณ์ชั่วคราวที่กำลังสร้างจักรวาลของเรา การชนที่รุนแรงนี้อยู่ใกล้โลกมากพอและสว่างพอที่นักดาราศาสตร์ฮับเบิลจะทำอัลตราไวโอเลตสเปกโทรสโกปีในระยะเวลาที่นานกว่าปกติ

“โดยปกติแล้วเหตุการณ์เหล่านี้ยากที่จะสังเกต คุณอาจได้รับการสังเกตเล็กน้อยในช่วงเริ่มต้นของการหยุดชะงักเมื่อมันสว่างมาก โปรแกรมของเราแตกต่างตรงที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อดูเหตุการณ์น้ำขึ้นน้ำลงสองสามเหตุการณ์ในช่วงหนึ่งปีเพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้น Peter Maksym จาก CfA กล่าว “เราเห็นสิ่งนี้เร็วพอที่เราจะสังเกตได้ในขั้นตอนการสะสมของหลุมดำที่รุนแรงมากเหล่านี้ เราเห็นอัตราการสะสมลดลงเมื่อมันกลายเป็นหยดเมื่อเวลาผ่านไป”

ข้อมูลทางสเปกโทรสโกปีของฮับเบิลถูกตีความว่ามาจากบริเวณก๊าซรูปโดนัทที่สว่างและร้อนมาก ซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นดาวฤกษ์ พื้นที่นี้เรียกว่า torus มีขนาดเท่ากับระบบสุริยะและหมุนรอบหลุมดำตรงกลาง

“เรากำลังมองหาที่ไหนสักแห่งบนขอบของโดนัทนั้น เรากำลังเห็นลมดาวฤกษ์จากหลุมดำพัดผ่านพื้นผิวซึ่งกำลังพุ่งเข้าหาเราด้วยความเร็ว 20 ล้านไมล์ต่อชั่วโมง (สามเปอร์เซ็นต์ของความเร็วแสง) “มักซิมกล่าว “เรายังคงมุ่งความสนใจไปที่เหตุการณ์นี้จริงๆ คุณทำลายดาวฤกษ์ จากนั้นมันก็มีวัตถุนี้ที่กำลังเข้าสู่หลุมดำ ดังนั้นคุณจึงมีแบบจำลองที่คุณคิดว่าคุณรู้ว่ากำลังเกิดอะไรขึ้น จากนั้น คุณมีสิ่งที่คุณเห็นจริง ๆ นี่เป็นสถานที่ที่น่าตื่นเต้นสำหรับนักวิทยาศาสตร์: ที่ส่วนต่อประสานของสิ่งที่รู้จักและไม่รู้จัก”

 

Releated