หลังจากนั้นไม่ถึงครึ่งวินาทีหลักฐานโดยตรงประการแรกของคลื่นความโน้มถ่วงบันทึกเมื่อวันที่ 14 กันยายน พ.ศ. 2558 สัญญาณที่สั้นมากและจางมากได้รับการบันทึกโดยกล้องโทรทรรศน์แฟร์มีของ NASA จากภูมิภาคเดียวกันในอวกาศ
อนุภาคแสงพลังงานสูงที่เรียกว่ารังสีแกมมาถูกจับได้ว่าเล็ดลอดออกมาจากรวมตัวกันในพื้นที่นี้ และการค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้นักฟิสิกส์ระบุแหล่งที่มาที่แน่นอนของวัตถุดังกล่าวได้- หากได้รับการยืนยัน จะมีผลกระทบอย่างมากต่อความเข้าใจฟิสิกส์พื้นฐานที่ควบคุมจักรวาลของเรา
“รังสีแกมมาที่เกิดจากการรวมตัวของหลุมดำจะเป็นการค้นพบที่สำคัญเพราะว่าคาดว่าจะผสาน 'อย่างหมดจด' โดยไม่ก่อให้เกิดแสงใดๆ"นาซ่าอธิบาย
ก่อนอื่นนี่คือสิ่งที่เรารู้เมื่อวันที่ 14 กันยายนสิ่งอำนวยความสะดวก Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ในกรุงวอชิงตันและลุยเซียนาได้รับหลักฐานโดยตรงชิ้นแรกเกี่ยวกับไอน์สไตน์ซึ่งสืบย้อนไปถึงการรวมตัวกันของหลุมดำ 2 หลุม (เรียกว่าหลุมดำไบนารี-ประมาณ 1.3 พันล้านปีก่อน
การค้นพบนี้มีความสำคัญด้วยเหตุผลสองประการตามที่ฟิโอนา แมคโดนัลด์สรายงานให้เราทราบเมื่อต้นปีนี้-
“เหตุการณ์นี้ ซึ่งในตัวมันเองถือเป็นเรื่องใหญ่ โดยไม่มีใครเคยเห็นการควบรวมกิจการของหลุมดำแบบไบนารีมาก่อน มีขนาดใหญ่มากจนทำให้โครงสร้างเวลาในอวกาศบิดเบี้ยวอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้เกิดระลอกคลื่นที่แผ่ออกไปทั่วจักรวาล… ในที่สุดก็ไปถึง เราเมื่อปีที่แล้ว”
ขณะนี้ นักวิจัยที่ NASA เพิ่งประกาศว่า พวกเขาก็ตรวจพบสิ่งแปลก ๆ เช่นกันในวันที่ 14 กันยายน ซึ่งเป็นการปะทุของรังสีแกมมาเล็กน้อยซึ่งเกิดขึ้นหลังคลื่นโน้มถ่วงไม่ถึงครึ่งวินาที และอยู่ในภูมิภาคเดียวกันของอวกาศ
เหตุบังเอิญ? เรายังไม่สามารถลดราคาได้ แต่ NASA บอกว่ามีโอกาส 0.2 เปอร์เซ็นต์ของทั้งสองเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นอย่างสุ่มในสถานที่เดียวกันในเวลาเดียวกัน
อย่างน้อยที่สุด การค้นพบซึ่งถูกหยิบขึ้นมาโดย Gamma-ray Burst Monitor (GBM) บนกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีแกมมา Fermi ของ NASA จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทราบได้อย่างแน่ชัดว่าหลุมดำรวมตัวกันที่ไหนเมื่อ 1.3 พันล้านปีก่อน
“ปัจจุบัน หอดูดาวคลื่นโน้มถ่วงมีการมองเห็นค่อนข้างพร่ามัว สำหรับเหตุการณ์เดือนกันยายนที่เรียกว่า GW150914 หลังวันที่ นักวิทยาศาสตร์ LIGO สามารถติดตามแหล่งกำเนิดไปยังส่วนโค้งของท้องฟ้าที่ทอดพื้นที่ประมาณ 600 ตารางองศา ซึ่งเทียบได้กับพื้นที่เชิงมุมบนโลก ครอบครองโดยสหรัฐอเมริกา
สมมติว่าการระเบิดของ GBM เชื่อมโยงกับเหตุการณ์นี้ การแปล GBM และมุมมองของแฟร์มีต่อโลกรวมกันเพื่อลดพื้นที่การค้นหา LIGO ลงประมาณสองในสามเป็น 200 ตารางองศา
แผนที่แหล่งกำเนิดดั้งเดิมของเหตุการณ์คลื่นความโน้มถ่วง 14 กันยายน ซึ่งปัจจุบันแคบลงเหลือสองในสาม เครดิต: LIGO/Axel Mellinger
แต่ความจริงที่ว่าแสงดูเหมือนจะถูกปล่อยออกมาจากการควบรวมหลุมดำอาจกระตุ้นให้เกิดการพิจารณาใหม่ครั้งใหญ่เกี่ยวกับเหตุการณ์ที่รุนแรงและพลังงานสูงที่สุดครั้งหนึ่งในจักรวาลที่เรารู้จัก
ทำไม พูดง่ายๆ ก็คือ จำเป็นต้องใช้ก๊าซเพื่อสร้างแสง และไม่ควรมีก๊าซอยู่รอบๆ หลุมดำสองแห่งที่จะรวมตัวเร็วๆ นี้ เพราะหลุมดำควรจะถูกกลืนหายไปโดยหนึ่งในนั้นก่อนที่ทั้งคู่จะชนกัน
ขณะนี้มีความเป็นไปได้สองประการ ประการแรกคือการปะทุของรังสีแกมมาเป็นเรื่องบังเอิญจริงๆ และไม่เกี่ยวข้องกับการรวมตัวของหลุมดำ GW150914 ที่ก่อให้เกิดคลื่นความโน้มถ่วงเมื่อวันที่ 14 กันยายน ประการที่สองก็คือ การควบรวมหลุมดำสามารถผลิตรังสีแกมมาที่สังเกตได้จริงๆ และนั่นหมายความว่าเราจะต้องคิดใหม่เกี่ยวกับกฎที่ควบคุมว่าหลุมดำสามารถกลืนอะไรได้บ้างและเมื่อใด
"นี่เป็นการค้นพบที่น่าเย้ายวนและมีโอกาสน้อยที่จะเป็นสัญญาณเตือนที่ผิดพลาด แต่ก่อนที่เราจะเริ่มเขียนตำราเรียนใหม่ได้ เราจำเป็นต้องเห็นการระเบิดที่เกี่ยวข้องกับคลื่นความโน้มถ่วงจากการควบรวมของหลุมดำ" หนึ่งในทีม GBM วาเลอรี คอนนอตัน,บอกกับ Francis Reddy ที่ Phys.org-
ตอนนี้เราต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อหาว่าอนุภาคก๊าซชนิดใดที่หลุดพ้นจากแรงดึงของหลุมดำ นั่นคงจะน่าทึ่งมาก
ผลลัพธ์ได้รับการเผยแพร่แล้วในวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์-
