การงีบหลับหลังจากกินอาหารมากเกินไปเป็นภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกพวกเราหลายคนจะโชคดีที่ต้องเผชิญในวันคริสต์มาส งานวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าหลายพันล้านปีที่ผ่านมาบางส่วนก่อนต้องงีบหลับหลังจาก overindulging
ใช้นักดาราศาสตร์เห็นอยู่เฉยๆมีอยู่เพียง 800 ล้านปีหลังจาก- มอนสเตอร์จักรวาลตัวนี้เสียชีวิตหลังจากมื้อใหญ่ของก๊าซกาแล็คซี่และฝุ่นละออง
หลุมดำนั้นไม่ธรรมดาสำหรับขนาดมหึมา ด้วยมวลประมาณ 400 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์มันเป็นหลุมดำขนาดใหญ่ที่สุดที่เห็นโดยในจักรวาลยุคแรก การค้นพบที่ตีพิมพ์ 18 ธันวาคมในวารสารธรรมชาติมีความซับซ้อนเพิ่มเติมเกี่ยวกับความลึกลับของหลุมดำที่ยิ่งใหญ่ที่มีขนาดใหญ่มากในช่วงต้นจักรวาล
มวลของหลุมดำมวลมหาศาลนี้ยังโดดเด่นเพราะเมื่อไททันส์จักรวาลเหล่านี้มักจะพบในจักรวาลท้องถิ่น (และล่าสุด) พวกเขามีประมาณ 0.1% ของมวลกาแลคซีโฮสต์ของพวกเขา หลุมดำมวลมหาศาลนี้มีมวลที่เทียบเท่ากับมวลกาแลคซีของโฮสต์ประมาณ 40%
นักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่าหลุมดำขนาดมหึมาดังกล่าวจะให้อาหารอย่างดุเดือดและเพิ่มขึ้น แต่หลุมดำนี้กำลังกลืนแก๊สในอัตราที่ช้ามากประมาณหนึ่งร้อยของขีด จำกัด การเพิ่มจำนวนสูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับหลุมดำขนาดนี้
เพราะหลุมดำมีขอบเขตด้านนอกที่เรียกว่า "ขอบเขตเหตุการณ์"กับดักแสงนั้น (และทุกอย่างอื่นที่ผ่านพวกเขา) หากพวกเขาไม่ได้ให้อาหารอย่างโลภและให้แสงสว่างแก่พวกเขามักจะมองไม่เห็น
เมื่อพวกมันถูกล้อมรอบไปด้วยเมฆแบนที่เรียกว่าดิสก์สะสมที่ค่อยๆเลี้ยงพวกเขาอิทธิพลของความโน้มถ่วงของหลุมดำมวลมหาศาลทำให้เกิดแรงเสียดทานมหาศาลซึ่งทำให้น้ำมันหมูนี้เปล่งประกาย การปล่อยก๊าซเรือนกระจกนี้ช่วยให้เราสามารถตรวจจับหลุมดำมวลมหาศาล
อย่างไรก็ตามหลุมดำมวลประหลาดที่อยู่เฉยๆนี้แตกต่างกัน นั่นเป็นเพราะมวลมหาศาลของมันทำให้มันมีอิทธิพลต่อแรงโน้มถ่วงอย่างมากที่ทำให้มองเห็นได้
“ แม้ว่าหลุมดำนี้จะอยู่เฉยๆ แต่ขนาดใหญ่ก็ทำให้เราสามารถตรวจจับได้ในแถลงการณ์- "สถานะที่อยู่เฉยๆของมันทำให้เราสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับมวลของกาแลคซีโฮสต์ได้เช่นกัน
"จักรวาลยุคแรกสามารถสร้างสัตว์ประหลาดที่สมบูรณ์ได้แม้ในกาแลคซีที่ค่อนข้างเล็ก"
เหตุใดหลุมดำมอนสเตอร์ยุคแรกจึงเป็นปัญหาใหญ่?
ตั้งแต่ JWST เริ่มทำการสังเกตการณ์ของจักรวาลในปี 2565 เครื่องมืออันทรงพลังได้ค้นพบหลุมดำมวลมหาศาลในช่วงก่อนหน้าของจักรวาล
หลุมดำมวลมหาศาลคือ Cosmic Titans ที่มีมวลเทียบเท่ากับหลายล้านหรือหลายพันล้านดวง ซึ่งแตกต่างจากหลุมดำมวลดาวฤกษ์ซึ่งก่อตัวขึ้นเมื่อดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ยุบหลุมดำมวลมหาศาลนั้นคิดว่าจะเติบโตผ่านห่วงโซ่การควบรวมกิจการของหลุมดำขนาดใหญ่ที่มากขึ้น
กระบวนการนี้คิดว่าจะใช้เวลามากกว่าหนึ่งพันล้านปีในการสร้างหลุมดำมวลมหาศาลที่มีมวลแม้ในระดับที่ต่ำกว่าของมวลมหึมาเหล่านี้ นั่นหมายถึงการมองเห็นหลุมดำมวลมหาศาลในประวัติศาสตร์ที่ผ่านมาของจักรวาลอายุ 13.8 พันล้านปีของเราไม่ได้เป็นปัญหา
อย่างไรก็ตาม JWST ค้นหา Cosmic Titans เหล่านี้เมื่อจักรวาลอายุน้อยกว่าหนึ่งพันล้านปีบางครั้งก็เร็วถึง 600 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบงเป็นปัญหา ขนาดที่ยิ่งใหญ่ของหลุมดำยุคแรก ๆ นี้และความจริงที่ว่ามันไม่ได้เติบโตอย่างรวดเร็วโดยการให้อาหารทำให้ปัญหานี้สับสนมากขึ้น
“ เป็นไปได้ว่าหลุมดำนั้น 'เกิดมาใหญ่' ซึ่งสามารถอธิบายได้ว่าทำไม JWST จึงเห็นหลุมดำขนาดใหญ่ในจักรวาลยุคแรก ๆ ” สมาชิกในทีมและนักวิจัย Kavli Roberto Maiolino กล่าว "แต่ความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งคือพวกเขาต้องผ่านช่วงเวลาของสมาธิสั้นตามด้วยการพักตัวเป็นเวลานาน"
หลุมดำผลักมันผ่านขีด จำกัด เพื่อให้อาหารมากเกินไป
Maiolino และเพื่อนร่วมงานกลับมาทบทวนปัญหาของหลุมดำมวลมหาศาลในจักรวาลยุคแรกโดยใช้กลไกการเติบโตของพวกเขา ทีมพบว่าคำอธิบายที่เป็นไปได้มากที่สุดคือหลุมดำอาจเกินขีด จำกัด ที่เกิดขึ้นในช่วงสั้น ๆ
หมวกให้อาหารนี้เรียกว่า "Eddington Limit"มันแสดงให้เห็นว่าร่างกายท้องฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรุนแรงจะมาถึงจุดที่รังสีปั๊มการให้อาหารออกจะผลักวัสดุออกไปตัดแหล่งอาหารออก
ทีมนี้คิดว่าหลุมดำในช่วงต้นอาจได้สัมผัสกับการให้อาหารมากเกินไปหรือ "การเพิ่ม Super-Eddington"ในช่วงเวลาเหล่านี้หลุมดำโลภจะเติบโตในอัตราเร่งความเร็วสูงซึ่งจะคงอยู่ระหว่าง 5 ถึง 10 ล้านปีหลังจากนั้นหลุมดำจะ" งีบหลับ "เป็นเวลา 100 ล้านปี
“ มันฟังดูง่าย ๆ ที่จะอธิบายหลุมดำที่อยู่เฉยๆด้วยช่วงเวลาของสมาธิสั้น แต่การระเบิดสั้น ๆ เหล่านี้ทำให้มันเติบโตอย่างรวดเร็วในขณะที่ใช้เวลาส่วนใหญ่งีบหลับ” Maiolino กล่าว
ระยะเวลาพักตัวของหลุมดำเหล่านี้ใช้เวลานานกว่าระยะการเพิ่มของ Super-Eddington ซึ่งหมายความว่านักดาราศาสตร์มีแนวโน้มที่จะจับไททันส์จักรวาลเหล่านี้ในช่วงเวลางีบของพวกเขามากกว่าอาหารเย็น
การค้นพบหลุมดำ Titanic Napping นี้เป็นความก้าวหน้าสำหรับทฤษฎีนี้
หลุมดำยุคแรก ๆ นี้อาจเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของภูเขาน้ำแข็งโดยที่ทีมสงสัยว่าจักรวาลยุคแรกอาจเต็มไปด้วยยักษ์นอนหลับเหล่านี้ น่าเสียดายที่ธรรมชาติที่อยู่เฉยๆของสัตว์ประหลาดเหล่านี้จะทำให้พวกมันยากสำหรับนักดาราศาสตร์ที่จะค้นพบ
“ เป็นไปได้ว่าหลุมดำส่วนใหญ่อยู่ในสภาพที่อยู่เฉยๆนี้ - ฉันประหลาดใจที่เราพบสิ่งนี้ แต่ฉันตื่นเต้นที่จะคิดว่ามีอีกมากมายที่เราสามารถหาได้” Maiolino กล่าวสรุป
โพสต์ครั้งแรกเมื่อSpace.com-
