นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบหลุมดำมวลมหาศาลที่ซ่อนอยู่หลายร้อยหลุมในจักรวาล และอาจมีอีกหลายพันล้านหรือล้านล้านล้านหลุมที่เรายังไม่พบ
นักวิจัยระบุยักษ์เหล่านี้โดยมองผ่านเมฆฝุ่นและก๊าซด้วยแสงอินฟราเรด การค้นพบนี้สามารถช่วยให้นักดาราศาสตร์ปรับแต่งทฤษฎีของพวกเขาว่ากาแลคซีวิวัฒนาการมาได้อย่างไร
การล่าสัตว์ในความมืด
การตามล่าหาหลุมดำเป็นงานที่ยาก พวกเขาคือ วัตถุที่มืดมนที่สุดในจักรวาลเนื่องจากแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหนีจากแรงโน้มถ่วงได้ บางครั้งนักวิทยาศาสตร์สามารถ "มองเห็น" หลุมดำได้เมื่อพวกมันกลืนกินสสารที่อยู่รอบตัวพวกมัน วัสดุที่อยู่รอบๆ เร่งความเร็วอย่างรวดเร็วจนเริ่มเรืองแสง แต่ไม่ใช่ว่าหลุมดำทุกหลุมจะมีวงแหวนที่มองเห็นได้สว่าง ดังนั้นการค้นหาพวกมันจึงต้องใช้ความคิดสร้างสรรค์เพิ่มขึ้นเล็กน้อย
นักดาราศาสตร์เชื่อว่ามีหลุมดำมวลมหาศาลหลายพันล้านหรือหลายล้านล้านหลุมในจักรวาลซึ่งมีมวลอย่างน้อย 100,000 เท่าของดวงอาทิตย์ อาจมีคนแฝงตัวอยู่ในใจกลางของกาแลคซีขนาดใหญ่ทุกแห่ง แต่เป็นไปไม่ได้ที่นักวิทยาศาสตร์จะนับหลุมดำมวลมหาศาลทุกหลุม แต่พวกเขาจำเป็นต้องสำรวจกาแลคซีใกล้เคียงเพื่อประมาณจำนวนหลุมดำที่ซ่อนอยู่ในมุมจักรวาลของเรา
ที่เกี่ยวข้อง:
มีปัญหาเพียงอย่างเดียวคือ แม้ว่าหลุมดำบางหลุมจะค่อนข้างชัดเจนเนื่องจากมีรัศมีสว่างของสสารที่อยู่รอบๆ หลุมดำอื่นๆ ก็บินไปอยู่ใต้เรดาร์ อาจเป็นเพราะพวกมันถูกบดบังด้วยเมฆก๊าซและฝุ่นที่ยังเร่งความเร็วไม่พอที่จะกลายเป็นหลอดไส้ หรือเพราะว่าเรากำลังมองพวกมันในมุมที่ผิด บทความใหม่ที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 30 ธันวาคม 2024 ในวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์ประมาณว่าประมาณ 35% ของหลุมดำมวลมหาศาลถูกซ่อนอยู่ด้วยวิธีนี้ ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างมากจากประมาณการครั้งก่อนที่ 15% แม้ว่าผู้เขียนรายงานคิดว่าจำนวนจริงอาจเข้าใกล้ 50% มากขึ้นก็ตาม
มองผ่านเมฆ
อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์กำลังหาวิธีค้นหาพวกมัน เมฆรอบๆ หลุมดำที่ถูกบดบังยังคงปล่อยแสงบางส่วนออกมา ในรูปอินฟราเรด แทนที่จะเป็นสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ นักวิจัยใช้ข้อมูลจากเครื่องมือสองเครื่องเพื่อตรวจจับการแผ่รังสีอินฟราเรดเหล่านี้ อย่างแรกก็คือดาวเทียมดาราศาสตร์อินฟราเรด (IRAS) ซึ่งดำเนินการเพียง 10 เดือนในปี พ.ศ. 2526 และเป็น กล้องโทรทรรศน์อวกาศดวงแรกที่มองเข้าไปในช่วงอินฟราเรด- อย่างที่สองคือ Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ในอวกาศที่ดำเนินการโดย Jet Propulsion Laboratory ของ NASA ในเมืองพาซาดีนา และสามารถตรวจจับรังสีเอกซ์พลังงานสูงที่ปล่อยออกมาจากสสารความร้อนยวดยิ่งที่หมุนวนรอบหลุมดำ
นักวิจัยใช้ข้อมูลที่เก็บถาวรจาก IRAS เพื่อระบุหลุมดำที่ซ่อนอยู่หลายร้อยหลุม จากนั้น พวกเขาใช้กล้องโทรทรรศน์แสงที่มองเห็นได้ภาคพื้นดินและ NuSTAR เพื่อแยกแยะผู้สมัครบางรายและยืนยันบุคคลอื่น มีไม่กี่แห่งที่กลายเป็นกาแลคซีในกระบวนการก่อตัวดาวฤกษ์จำนวนมาก แต่หลายแห่งกลับถูกบดบังด้วยหลุมดำ
"ฉันประหลาดใจมากว่า IRAS และ NuSTAR มีประโยชน์ต่อโครงการนี้มากเพียงใด โดยเฉพาะอย่างยิ่งแม้ว่า IRAS จะดำเนินกิจการเมื่อ 40 กว่าปีที่แล้วก็ตาม" ผู้ร่วมเขียนการศึกษาปีเตอร์ บูร์แมนนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากคาลเทคกล่าวในคำแถลง-
เทคนิคนี้อาจช่วยให้นักดาราศาสตร์ระบุได้ว่าหลุมดำมวลมหาศาลมีอยู่ทั่วไปในจักรวาลอย่างไร และพวกมันมีบทบาทอย่างไรในการกำเนิดกาแลคซี ตัวอย่างเช่น น้ำตาขนาดยักษ์ในอวกาศ-เวลาอาจช่วยจำกัดขนาดของกาแลคซีโดยการดึงมันเข้าหาศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงหรือใช้ฝุ่นที่ก่อตัวดาวฤกษ์จำนวนมหาศาล เทคนิคนี้อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวใจของเราเองได้-
“ถ้าเราไม่มีหลุมดำมวลมหาศาลอยู่ในตัวเรากาแล็กซี อาจมีดาวอีกมากบนท้องฟ้า" ผู้ร่วมเขียนการศึกษาเสื้อผ้าคานธีศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเซาแธมป์ตันในสหราชอาณาจักรกล่าวในแถลงการณ์
