ฝูง 'เครื่องบดดาว' ของหลุมดำอาจแฝงตัวอยู่ในแกนกลางของกาแล็กซี่ของเรา

มีมวลมหันต์ตรงกลางกาแลคซีของเรา นอกจากนี้ยังมีสิ่งอื่น ๆ อีกมากมายเช่นกัน ดาวเล็กแก๊สฝุ่นและมวลดาวฤกษ์- มันเป็นสถานที่ที่เกิดขึ้น

นอกจากนี้ยังล้อมรอบด้วยม่านของก๊าซและฝุ่นระหว่างดวงดาวซึ่งหมายความว่าเราไม่สามารถสังเกตภูมิภาคในแสงที่มองเห็นได้ เราสามารถสังเกตดาวในภูมิภาคผ่านอินฟราเรดและวิทยุและก๊าซบางส่วนที่มีไฟวิทยุ แต่หลุมดำมวลดาวฤกษ์ยังคงเป็นปริศนาส่วนใหญ่

ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่อย่างหนึ่งคือเราไม่มีการวัดที่ดีว่ามีหลุมดำจำนวนเท่าใด แบบจำลองดั้งเดิมของการก่อตัวดาวฤกษ์แนะนำว่าอาจมีน้อยถึง 300 ในพื้นที่ใกล้เคียงที่สุดของหลุมดำ Sagittarius A*

แบบจำลองอื่น ๆ แนะนำว่าการก่อตัวของ Sgr A* นั้นอาจทำให้เกิดการก่อตัวของหลุมดำมวลมวลดาวนับร้อย แต่การศึกษาใหม่ในดาราศาสตร์และดาราศาสตร์แสดงจำนวนหลุมดำมวลดาวฤกษ์ที่สูงกว่ามาก

แนวคิดที่อยู่เบื้องหลังรุ่นใหม่นี้คือเมื่อเทียบกับส่วนที่เหลือของกาแลคซีภาคกลางใกล้กับ Sgr A* นั้นมีความหนาแน่นสูงด้วยก๊าซและฝุ่น ซึ่งหมายความว่าดาวประเภท O และ B-type ขนาดใหญ่สามารถก่อตัวได้อย่างง่ายดาย

ดวงดาวเหล่านี้มีช่วงชีวิตที่สั้นมากและจะตายในฐานะซูเปอร์โนวา แกนของพวกเขาจะพังทลายลงในหลุมดำและส่วนที่เหลือของวัสดุของพวกเขาจะถูกปลดออกและพร้อมที่จะสร้างดาวดวงใหม่ เมื่อเวลาผ่านไปหลุมดำในภูมิภาคจะสะสมเป็นวัฏจักรของดวงดาวใหม่ที่เกิดและเสียชีวิต

ในที่สุดภูมิภาคจะกลายเป็นประชากรที่มีหลุมดำมากพอที่การชนระหว่างดวงดาวและหลุมดำจะเป็นเรื่องธรรมดา หลุมดำจะฉีกดวงดาวออกจากกันอย่างค่อยเป็นค่อยไปทำให้เกิดการเร่งความเร็วของดาวฤกษ์และการก่อตัวของหลุมดำ ผู้เขียนเรียกรุ่นนี้ว่าเครื่องบดดาว

หากโมเดลนี้ถูกต้องศูนย์กลางของกาแลคซีของเราอาจมีหลุมดำมวลมวลมวลชนหลายล้านหรือพันล้านต่อลูกบาศก์ต่อลูกบาศก์ ดาวใดที่เข้าสู่ภูมิภาคนั้นจะทำเช่นนั้นในอันตราย มันเป็นความคิดที่น่าสนใจ แต่เราจะพิสูจน์ได้อย่างไร? สำหรับเรื่องนี้ผู้เขียนมองไปที่แนวคิดทางสถิติที่เรียกว่าเวลาการชน

สำหรับความหนาแน่นของหลุมดำในภูมิภาคมีเวลาเฉลี่ยก่อนที่ดาวและหลุมดำจะชนกัน เวลาการชนนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนหลุมดำในภูมิภาคและขนาดของดาว เห็นได้ชัดว่ายิ่งจำนวนหลุมดำสูงขึ้นเท่าไหร่เวลาชนก็ยิ่งสั้นลง แต่ยิ่งดาวมีขนาดใหญ่ขึ้นเท่าไหร่ก็ยิ่งมีการชนกันมากขึ้นเท่านั้น

ทีมคำนวณเวลาการชนกันสำหรับการแจกแจงต่าง ๆ จากนั้นเปรียบเทียบผลลัพธ์ของพวกเขากับสิ่งที่เราสังเกต เนื่องจากดาวที่ใหญ่ที่สุดที่เป็นศูนย์กลางของกาแลคซีนั้นง่ายที่สุดในการตรวจจับเราจึงมีความคิดที่ดีว่ามีกี่คน จากการสังเกตมีดาว O-type ที่ใหญ่ที่สุดในภูมิภาคน้อยกว่าเมื่อเทียบกับส่วนอื่น ๆ ของทางช้างเผือก

สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าดาวประเภท O สัมผัสกับการบดหลุมดำ มีดาว B-type ขนาดเล็กจำนวนมากในภูมิภาคซึ่งแสดงให้เห็นว่าพวกเขาไม่พบหลุมดำบ่อยครั้ง จากสถิติของพวกเขาผู้เขียนยืนยันว่ามีหลุมดำประมาณ 100 ล้านหลุมต่อลูกบาศก์พาร์เซกในภูมิภาครอบ ๆ Sgr A*

ผู้เขียนยังทราบด้วยว่าโมเดลนี้จะอธิบายการปรากฏตัวของดาว Hypervelocity ในรัศมีของกาแลคซีของเรา เรารู้ว่ามีดาวประมาณโหลที่มีความเร็วสูงมากพวกเขาจะหลบหนีจากกาแลคซีของเรา

วิธีหนึ่งที่ดาวจะได้รับความเร็วดังกล่าวคือการเผชิญหน้ากับหลุมดำอย่างใกล้ชิด จำนวนดาว hypervelocity ที่เราสังเกตได้อาจเกิดจากการเผชิญหน้าอย่างใกล้ชิดที่ศูนย์กลางของทางช้างเผือก

บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกโดยจักรวาลวันนี้- อ่านบทความต้นฉบับ-