เป็นมหาศาล- Cosmic Titans ที่มีมวลชนถึง 100,000 ถึงพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ - เป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่น่ากลัวที่สุดของจักรวาล behemoths ท้องฟ้าเหล่านี้สามารถบริโภคดาวทั้งดวงและปลดปล่อยเสียงของรังสีอันทรงพลังที่มองเห็นได้ในระยะทางจักรวาลอันกว้างใหญ่ อย่างไรก็ตามในการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิจัยได้สังเกตเห็นบางสิ่งบางอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน: หลุมดำมวลมหาศาลคู่หนึ่งกลืนกินเมฆก๊าซขนาดใหญ่ที่ไม่เหมือนนักวิทยาศาสตร์อาหารซีเลสเชียลที่เคยเห็นมา
การค้นพบนี้ทำให้เป็นไปได้โดยสัญญาณรังสีที่อยากรู้อยากเห็นนำเสนอข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับพฤติกรรมของยักษ์ใหญ่ในจักรวาลเหล่านี้และความสัมพันธ์ของพวกเขากับกาแลคซีที่พวกเขาอาศัยอยู่
"แสงที่ปล่อยออกมาจากระบบแสดงรูปแบบการแกว่งที่ทำซ้ำทุก ๆ 60 - 90 วันและนี่เป็นครั้งแรกที่การเปลี่ยนแปลงประเภทนี้ถูกสังเกตในนิวเคลียสกาแลคซีที่ใช้งานอยู่"Lorena Hernández-Garcíaนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่สถาบันดาราศาสตร์แห่งสหัสวรรษและมหาวิทยาลัยValparaísoในชิลีและเป็นผู้นำของการศึกษาใหม่เกี่ยวกับหลุมดำที่หิวโหยบอกกับวิทยาศาสตร์สดทางอีเมล "รูปแบบนี้สังเกตได้ในรังสีเอกซ์อัลตราไวโอเลตและความถี่แสงทำให้ระบบนี้ไม่เหมือนใคร"
ตรวจสอบสัญญาณลึกลับ
สัญญาณที่กำหนดไว้ที่ 2021hdr ถูกตรวจพบครั้งแรกในเดือนมีนาคม 2564 โดยโรงงาน Zwicky Transient ซึ่งเป็นการสำรวจทางแสงแบบพื้นฐานที่มีประสิทธิภาพ มันมีต้นกำเนิดมาจากกาแลคซีที่รู้จักกันในชื่อ 2MASX J21240027+3409114 ตั้งอยู่ห่างออกไปประมาณ 1 พันล้านปีแสงในกลุ่มดาว Northern Cygnus
ที่เกี่ยวข้อง:
ในตอนแรกนักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าสัญญาณอาจเชื่อมโยงกับปรากฏการณ์ที่คุ้นเคยมากขึ้นเช่นซุปเปอร์โนวาหรือกซึ่งก็คือเมื่อหลุมดำน้ำตาไหลออกจากดาว อย่างไรก็ตามสัญญาณดังกล่าวมีรูปแบบการแกว่งความสว่างที่ผิดปกติอย่างมากซึ่งไม่ได้สังเกตในเหตุการณ์ดังกล่าว ความผิดปกติที่น่าสนใจนี้ทำให้ทีมวิจัยตรวจสอบสัญญาณในเชิงลึกมากขึ้น
"เราสังเกตเห็นว่าแสงของระบบแตกต่างกันไปตามกาลเวลานานกว่าสี่ปีโดยใช้เครื่องมือวัดความยาวคลื่นหลายครั้ง" Hernández-Garcíaอธิบาย "การศึกษารวมถึงการสังเกตการณ์ด้วยดาวเทียม Swift (รังสีเอกซ์และอัลตราไวโอเลต), สิ่งอำนวยความสะดวก Transient Zwicky (ออปติคัล), อาร์เรย์พื้นฐานที่ยาวมาก (วิทยุ) และกล้องโทรทรรศน์ออพติคอลในสเปนเม็กซิโกและอินเดีย"
การสังเกตเหล่านี้ซึ่งครอบคลุมความยาวคลื่นที่หลากหลายยืนยันข้อสรุปก่อนหน้านี้ว่าต้นกำเนิดของสัญญาณนั้นไม่คุ้นเคย ตัวอย่างเช่นการปล่อยรังสีเอกซ์นั้นรุนแรงเกินกว่าที่จะอธิบายได้โดยผู้สมัครทั่วไปที่ทีมพิจารณา นักวิจัยหันไปใช้แบบจำลองเชิงทฤษฎีเพื่อแก้ปัญหาความลึกลับ พวกเขาตั้งสมมติฐานว่าการแผ่รังสีนั้นเกิดจากหลุมดำมวลมหาศาลที่ใช้เมฆขนาดใหญ่ของก๊าซกาแล็คซี่ - สถานการณ์จำลองสำรวจก่อนหน้านี้ผ่านการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
จากการจำลองการโต้ตอบของหลุมดำกับกันและกันและด้วยคลาวด์แก๊สทีมพบว่าสัญญาณที่พวกเขาศึกษานั้นเหมาะสมกับการทำนายของโมเดลคอมพิวเตอร์ - หากคู่หลุมดำมวลและคลาวด์แก๊สมีคุณสมบัติเฉพาะ
"หลังจากการเปรียบเทียบอย่างละเอียดกับแบบจำลองทางทฤษฎีเราสรุปได้ว่าแสงที่ปล่อยออกมาโดยระบบสามารถอธิบายได้ด้วยหลุมดำมวล supermassive แบบไบนารีที่มีปฏิสัมพันธ์กับเมฆก๊าซซึ่งเทียบเท่ากับดวงอาทิตย์" Hernández-Garcíaกล่าว "ในสถานการณ์นี้หลุมดำทั้งสองจะคั่นด้วย 0.8 มิลลิพอร์ส (ประมาณหนึ่งวันแสง) โคจรรอบกันประมาณ 130 วันมีมวลรวมกันประมาณ 40 ล้านมวลพลังงานแสงอาทิตย์และคาดว่าจะรวมกันประมาณ 70,000 ปี"
ทิศทางและมุมมองในอนาคต
แม้ว่าสัญญาณที่ AT 2021HDR จะเหมาะกับสมมติฐานของทีมอย่างเรียบร้อย แต่การสังเกตเพิ่มเติมของระบบที่คล้ายกันนั้นจำเป็นต้องทำให้ข้อสรุปของพวกเขาแข็งตัว ข้อมูลในอนาคตจะช่วยปรับแต่งโมเดลว่าหลุมดำที่มีขนาดมหึมานั้นทำงานอย่างไรเมื่อบริโภคก๊าซกาแล็คซี่
"เราจำเป็นต้องยืนยันสถานการณ์ที่เราเสนอดังนั้นเราจำเป็นต้องรวบรวมข้อมูลใหม่และดำเนินการจำลองโดยใช้ข้อมูลเหล่านี้เพื่อตรวจสอบสมมติฐานของเรา" Hernández-Garcíaกล่าว
หากได้รับการตรวจสอบแล้วการค้นพบสามารถเปลี่ยนวิธีการที่นักดาราศาสตร์ศึกษาหลุมดำมวลมหาศาลโดยเสนอวิธีการใหม่ในการตรวจสอบวิวัฒนาการและบทบาทของพวกเขาในการสร้างกาแลคซี วัตถุขนาดใหญ่เหล่านี้และการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพฤติกรรมการให้อาหารของพวกเขาสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการพัฒนากาแล็คซี่
"การค้นพบเป็นงานที่ท้าทาย แต่จากมุมมองทางทฤษฎีคาดว่าจะมีอยู่ในศูนย์กาแลคซีหลายแห่ง "Hernández-Garcíaอธิบาย" ความจริงที่ว่าเราไม่สามารถแก้ไขหลุมดำทั้งสองด้วยเครื่องมือที่มีอยู่ การค้นหาสิ่งนี้จะช่วยให้เราสามารถศึกษาได้ว่ากาแลคซีผสานและวิวัฒนาการกับเวลา "
