หลุมดำขนาดมหึมาตั้งแต่รุ่งอรุณแห่งกาลเวลาอาจอยู่ในอาการโคม่าอาหาร

Galaxy JADES GN-1001830 มีบางสิ่งที่แปลกประหลาดอยู่ที่ใจกลางของมัน นั่นคือหลุมดำมวลมหาศาลที่ประกอบขึ้นเป็นเกือบครึ่งหนึ่งของมวลกาแลคซีทั้งหมด วัตถุนี้ต้องผ่านการป้อนอาหารและการเติบโตอย่างเข้มข้นจนมีมวลเหลือเชื่อเท่ากับดวงอาทิตย์ 400 ล้านดวง แต่ตอนนี้มันกำลังงีบหลับอย่างเงียบ ๆ มันทำให้นักดาราศาสตร์ต้องรับมือกับความท้าทาย หลุมดำมีขนาดใหญ่เกินไปสำหรับกาแล็กซีของมัน

หากนับตามอายุของเอกภพในปัจจุบัน หรือ 13.8 พันล้านปี มีความสัมพันธ์เฉพาะระหว่างขนาดของหลุมดำมวลมหาศาลกับดาราจักรของมัน หลุมดำส่วนใหญ่มีมวล 0.1 เปอร์เซ็นต์ของมวลกาแลคซีต้นสังกัดของมัน แต่อันนี้ จากช่วงเวลาที่เอกภพมีอายุเพียง 800 ล้านปี คิดเป็น 40 เปอร์เซ็นต์ของมวลกาแลคซีของมัน

ความแปลกประหลาดไม่เพียงแต่เกี่ยวกับขนาดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเงียบด้วย เอกภพยุคแรกเป็นช่วงที่หลุมดำเติบโตอย่างมาก นั่นเป็นสิ่งจำเป็น คุณไม่สามารถมีมวลดวงอาทิตย์ถึง 400 ล้านดวงได้หากคุณไม่ได้รับประทานอาหาร ถึงกระนั้น อัตราการสะสมก็ยังต่ำมาก (ต่ำกว่าค่าสูงสุดทางทฤษฎี 100 เท่า) โดยพื้นฐานแล้วมันคือ "การนอนหลับ"

“แม้ว่าหลุมดำนี้จะสงบนิ่ง แต่ขนาดมหึมาของมันทำให้เราสามารถตรวจจับได้” ผู้เขียนนำ Ignas Juodžbalis จากสถาบัน Kavli Institute for Cosmology ในเคมบริดจ์ กล่าวในรายงานคำแถลง- “สภาวะสงบนิ่งของมันทำให้เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับมวลของดาราจักรเจ้าบ้านด้วยเช่นกัน เอกภพยุคแรกๆ สามารถสร้างสัตว์ประหลาดได้แน่นอน แม้แต่ในดาราจักรเล็กๆ ก็ตาม”

ข้อสังเกตจากเป็นกุญแจสำคัญในการศึกษาวัตถุนี้ การค้นพบนี้อาจมีความสำคัญอย่างมากต่อความเข้าใจของเราว่าหลุมดำเติบโตในจักรวาลยุคแรกได้อย่างไร บางทีหลุมดำอาจถือกำเนิดขึ้นมาใหญ่จากการยุบตัวของเมฆก๊าซ อาจเป็นไปได้ว่าพวกมันจะเติบโตจนมีขนาดมหึมาด้วยกิจกรรมช่วงสั้น ๆ

ทีมงานแนะนำว่าหลุมดำกินอาหารมาประมาณ 5 ถึง 10 ล้านปี จากนั้นก็หลับใหลมาเป็นเวลา 100 ล้านปี หากนี่เป็นพฤติกรรมมาตรฐาน หลุมดำมวลมหาศาลส่วนใหญ่ก็จะอยู่ในสถานะสงบนิ่งนี้ ทำให้ยากต่อการค้นพบพวกมัน แต่การสังเกตอย่างต่อเนื่องจะเผยให้เห็นวัตถุเหล่านี้มากขึ้น

“ฟังดูขัดกับสัญชาตญาณที่จะอธิบายหลุมดำที่อยู่นิ่งซึ่งมีช่วงเวลาของการสมาธิสั้น แต่การระเบิดสั้นๆ เหล่านี้ทำให้มันเติบโตอย่างรวดเร็วในขณะที่ใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับการงีบหลับ” ศาสตราจารย์ Roberto Maiolino ผู้เขียนร่วมจากสถาบัน Kavli และห้องปฏิบัติการ Cavendish ของเคมบริดจ์ กล่าวเสริม “เป็นไปได้ว่าหลุมดำส่วนใหญ่ที่อยู่ข้างนอกนั่นจะอยู่ในสภาพสงบนิ่งนี้ – ฉันแปลกใจที่เราพบหลุมดำนี้ แต่ฉันตื่นเต้นที่คิดว่ายังมีหลุมดำอีกมากมายที่เราสามารถค้นพบได้”

บทความนี้ตีพิมพ์ในวารสารธรรมชาติ-