ความคิดของศิลปินเกี่ยวกับเครื่องบินไอพ่นของหลุมดำที่ยิ่งใหญ่ เครดิต: (ใน/Dana Berry/Skyworks Digital)
ผู้มีชื่อเสียงหลุมดำหัวใจของ M87 Galaxy กำลังเปล่งไอพ่นของวัสดุที่เดินทางด้วยความเร็วแสง
หลุมดำที่เป็นหัวใจของ Messier 87 Galaxy มีชื่อ M87*และนักดาราศาสตร์ได้สังเกตมันมาเป็นเวลานาน เมื่อปีที่แล้วกล้องโทรทรรศน์ Event Horizon จับภาพ M87*ซึ่งเป็นภาพแรกของหลุมดำ ภาพนั้นเพิ่มเข้ากับชื่อเสียงของ M87*เท่านั้น
(การทำงานร่วมกันของกล้องโทรทรรศน์ Event Horizon)
M87 ยังเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Virgo A หรือ NGC 4486 มันคือ Aกาแลคซีรูปไข่ซูเปอร์เกียตในกลุ่มดาวราศีกันย์ประมาณ 53 ล้านปีแสงจากเรา M87 ครอบคลุมประมาณ 240,000 ปีแสงมากกว่าทางช้างเผือกเล็กน้อย
มันล้อมรอบไปด้วยกลุ่มดาวทรงกลม 12,000 อย่างไม่น่าเชื่อเมื่อเทียบกับ Paltry 200 ของทางช้างเผือกเหมือนรูปไข่อื่น ๆ นักวิทยาศาสตร์คิดว่า M87 เติบโตขึ้นอย่างมากผ่านการควบรวมกิจการ
M87* (M87 Star) เป็นหลุมดำที่ยอดเยี่ยม (SMBH) ที่กึ่งกลางของ M87 ด้วยหนึ่งในมวลที่สูงที่สุดของ SMBH ใด ๆ มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 6.5 พันล้านเท่า M87* อยู่ห่างออกไป 55 ล้านปีแสงและปล่อยเจ็ตความสัมพันธ์ของสสารที่ทอดยาวไปประมาณ 5,000 ปีแสงออกสู่อวกาศ
หลายปีที่ผ่านมาฮับเบิลจับภาพคอมโพสิตที่รู้จักกันดีของเจ็ททั้งในแสงที่มองเห็นและอินฟราเรด
เครื่องบินเจ็ทที่มีความยาว 5,000 ปีออกมาจาก M87 (NASA/The Hubble Heritage Team/STSCI/AURA)
นักดาราศาสตร์ได้ดูเจ็ทวัสดุของ M87*เป็นเวลาหลายปีในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน: วิทยุ, ออปติคัลและเอ็กซ์เรย์ ตอนนี้เป็นครั้งแรกที่การสังเกตการณ์เอ็กซ์เรย์จันทราแสดงให้เห็นว่าส่วนของเจ็ทนี้เคลื่อนไหวด้วยความเร็วแสงมากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์
“ นี่เป็นครั้งแรกที่ความเร็วสูงที่สุดโดยเครื่องบินเจ็ทของหลุมดำได้รับการบันทึกโดยใช้ข้อมูลเอ็กซ์เรย์” ราล์ฟคราฟท์จากศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์กล่าว Harvard & Smithsonian (CFA) ใน Cambridge ในกข่าวประชาสัมพันธ์- "เราต้องการวิสัยทัศน์ X-ray ที่คมชัดของจันทราเพื่อทำการวัดเหล่านี้"
Kraft เพิ่งนำเสนอผลลัพธ์ใหม่เหล่านี้ในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันในโฮโนลูลูฮาวาย ผลลัพธ์จะถูกตีพิมพ์ในกระดาษชื่อ 'การตรวจจับการเคลื่อนไหว superluminal ในเจ็ท X-ray ของ M87' ในวารสารดาราศาสตร์-
อะไรทำให้เกิดเจ็ตส์?
หลุมดำอย่าง M87* ดึงวัสดุไปที่ศูนย์กลางของกาแลคซี เมื่อวัสดุเข้าใกล้มันจะเริ่มหมุนไปรอบ ๆ หลุมดำในโครงสร้างที่เรียกว่าดิสก์สะสม- แต่วัสดุนั้นไม่ได้ถูกดูดเข้าไปในหลุม
มีเพียงจำนวนเล็กน้อยเท่านั้น วัสดุที่ถูกขับออกมานั้นใช้รูปแบบของเจ็ทหรือลำแสงที่ตามมาด้วยเส้นสนามแม่เหล็ก เจ็ตส์เหล่านั้นไม่ราบรื่นและไม่มีที่ติ: พวกมันมีกอหรือนอตที่หอสังเกตการณ์อย่างจันทราสามารถมองเห็นได้
สองนอตเหล่านั้นเป็นที่สนใจเป็นพิเศษสำหรับนักดาราศาสตร์ พวกเขาใช้ภาพในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเพื่อติดตามการเคลื่อนไหวของนอตเหล่านั้น พวกเขาประมาณ 900 และ 2,500 ปีแสงจาก SMBH ตามลำดับ
ข้อมูลเอ็กซ์เรย์จากหอดูดาวจันทราแสดงให้เห็นว่านอตกำลังเดินทางด้วยความเร็วที่ไม่น่าเชื่อ: 6.3 เท่าความเร็วแสงสำหรับปมที่อยู่ใกล้กับกึ่งกลางและ 2.4 เท่าของความเร็วแสงสำหรับอีกอัน
รอ. ไม่มีอะไรเดินทางเร็วกว่าความเร็วแสง
แต่นั่นเป็นไปไม่ได้ ไม่มีอะไรเดินทางเร็วกว่าความเร็วแสง แน่นอนว่าเป็นเรื่องจริงดังนั้นจะต้องมีอย่างอื่นเกิดขึ้นที่นี่
อย่างอื่นเรียกว่า "การเคลื่อนไหวที่ยอดเยี่ยม-
แบรดสไนโอผู้เขียนร่วมของ CFA "เราไม่ได้แตกฟิสิกส์ แต่เราได้พบตัวอย่างของปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งที่เรียกว่า Superluminal Motion"
การเคลื่อนที่ของ Superluminal เกี่ยวข้องกับความเร็วของวัตถุและเส้นทางของมันเมื่อเทียบกับแนวสายตาของเรา เมื่อวัตถุในกรณีนี้เจ็ทวัสดุกำลังเคลื่อนที่ใกล้เคียงกับความเร็วของแสงและใกล้กับเส้นสายตาของเรามันจะสร้างภาพลวงตาที่เรียกว่าการเคลื่อนไหว superluminal
นั่นเป็นเพราะเจ็ทของวัสดุเองกำลังเดินทางเร็วพอ ๆ กับแสงที่สร้างขึ้น เนื่องจากเจ็ทของ M87*ชี้ไปที่เราเกือบจะสร้างความเร็วที่เป็นไปไม่ได้เหล่านี้
(NASA/WIKIEEDIA)
นักดาราศาสตร์เคยเห็นเครื่องบินไอพ่นเหล่านี้เคลื่อนไหวด้วยความเร็วเหล่านี้มาก่อน แต่ไม่เคยอยู่ในแสงเอ็กซเรย์ นั่นหมายความว่าพวกเขาไม่เคยแน่ใจว่ามันเป็นกลุ่มของวัสดุที่เคลื่อนไหวด้วยความเร็วแสง 99 เปอร์เซ็นต์ มันอาจจะเป็นคลื่นช็อกมากกว่ากอ
เจ็ทจาก M87* เคลื่อนที่ในรูปแบบเกลียวรอบสนามแม่เหล็กและนั่นช่วยชี้แจงความเร็วของเครื่องบินไอพ่น ในการสังเกต X -ray ทีมที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาเห็นว่าคุณลักษณะที่มีความเร็วสูงสุดสังเกตได้ - 6.3 เท่าความเร็วของแสงจางหายไปมากกว่า 70 เปอร์เซ็นต์ระหว่างปี 2012 และ 2017
การซีดจางเกิดขึ้นเฉพาะในรังสีเอกซ์ไม่ใช่ในแสงและรังสียูวีและอาจเกิดจากอนุภาคที่สูญเสียพลังงานเมื่อเวลาผ่านไปขณะที่พวกมันวนรอบสนามแม่เหล็ก
ปรากฏการณ์นั้นเรียกว่าการระบายความร้อนแบบซินโครตรอน นั่นหมายความว่านักดาราศาสตร์กำลังเห็นรังสีเอกซ์จากอนุภาคเดียวกันในเวลาที่ต่างกันซึ่งหมายความว่าสิ่งที่พวกเขากำลังสังเกตไม่สามารถเป็นคลื่นได้และต้องเป็นอนุภาคในเจ็ทเอง
"งานของเราให้หลักฐานที่แข็งแกร่งที่สุด แต่อนุภาคในเจ็ทของ M87*กำลังเดินทางใกล้เคียงกับขีด จำกัด ความเร็วของจักรวาล" Snios กล่าว
จันทรา, EHT และ M87*
ข้อมูลจันทราและกล้องโทรทรรศน์ Horizon เหตุการณ์กำลังเติมเต็มซึ่งกันและกันอย่างดีเมื่อพูดถึงการศึกษา M87* เมื่อ EHT ถ่ายภาพขอบฟ้าเหตุการณ์รอบหลุมดำมันเป็นภาพรวมหกวัน
แต่การศึกษาของจันทราเกี่ยวกับเจ็ทกำลังมองหาวัสดุที่ถูกขับออกจาก M87* หลายร้อยและหลายพันปีก่อนหน้านี้
ภาพ EHT นั้นเล็กกว่าเจ็ทที่จันทราถ่ายภาพประมาณ 100 ล้านเท่า
“ มันเหมือนกับว่ากล้องโทรทรรศน์ Horizon Event กำลังให้มุมมองอย่างใกล้ชิดของตัวยิงจรวดอย่างใกล้ชิด” Paul Nulsen ของ CFA ผู้เขียนร่วมอีกคนหนึ่งของการศึกษากล่าว” และ Chandra แสดงจรวดในเที่ยวบิน”
บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกโดยจักรวาลวันนี้- อ่านบทความต้นฉบับ-
