หลุมดำที่เพิ่งเรอ

 

ภาพจากศิลปินแสดงการรบกวนด้วยแรงโน้มถ่วง(tidal disruption event) เมื่อหลุมดำมวลมหาศาลแห่งหนึ่งได้ยืดดาวโชคร้ายดวงหนึ่งออกเป็นเส้น(spaghettify) และกลืนลงไป แต่วัสดุสารบางส่วนก็ไม่ได้ถึงปากหลุมดำและถูกสาดกลับออกสู่อวกาศ

     เมื่อดาวเข้าใกล้หลุมดำยักษ์มากเกินไป พวกมันจะถูกฉีกยืดออกคล้ายสปาเกตตี้ นั่นเป็นเหตุการณ์ที่เรียกว่า tidal disruption event(TDE) ซึ่งเมื่อวัสดุสารที่ยืดยาวออกหมุนวนไปรอบหลุมดำและร้อนขึ้น จะมีการพ่นวัสดุสารบางส่วนออกสู่อวกาศ แต่ในกรณีของ AT2018hyz กลับมีบางสิ่งที่ไม่น่าเชื่อและไม่เคยพบเห็นมาก่อนเกิดขึ้น เมื่อดาวถูกฉีกออกและพ่นวัสดุสารออกมา และจากนั้นอีกสามปีต่อมา หลุมดำก็คายวัสดุสารออกมาอีกรอบ

     Yvette Cendes ผู้เขียนหลักรายงานฉบับใหม่ จากศูนย์ฮาร์วาร์ดสมิธโซเนียนเพื่อดาราศาสตร์ฟิสิกส์(CfA) กล่าวในแถลงการณ์ว่า นี่ทำให้เราประหลาดใจอย่างคาดไม่ถึง ไม่มีใครเคยได้เห็นอะไรแบบนี้มาก่อน

     เหตุการณ์ซึ่งเริ่มสำรวจพบในเดือนตุลาคมปี 2018 ในกาแลคซีแห่งหนึ่งซึ่งห่างออกไป 665 ล้านปีแสง โดยนักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตทอันเป็นส่วนหนึ่งจากโครงการสำรวจ ASAS-SN AT2018hyz มีความพิเศษ การเปล่งคลื่นของเหตุการณ์สอดคล้องกับดาวฤกษ์ขนาดเล็กดวงหนึ่งซึ่งมีมวลราวหนึ่งในสิบของดวงอาทิตย์ของเรา ถูกฉีกออกโดยหลุมดำแห่งหนึ่ง แต่ในขณะที่ตรวจสอบ TDEs อื่นๆ ทีมก็ได้พบวัตถุนี้ลุกจ้าขึ้นอีกครั้งและในแบบที่พิเศษ เมื่อหลุมดำยิงวัสดุสารออกมาด้วยความเร่งราว 50% ความเร็วแสง ซึ่งเร็วกว่าที่กระแสไหลออกจาก TDE เกือบทุกเหตุการณ์ถึง 5 เท่า อะไรก็ตามที่ขึ้นในระบบแห่งนี้จะต้องพิเศษอย่างมาก

     เราได้ศึกษา TDEs อื่นๆ ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุมานานกว่าหนึ่งทศวรรษแล้ว และบางทีเราก็พบว่าพวกมันสว่างในช่วงวิทยุเมื่อพ่นวัสดุสารออกมาในตอนที่หลุมดำได้เริ่มกลืนดาวเข้าไป Edo Berger ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ ที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด และ CfA ผู้เขียนร่วมการศึกษาใหม่นี้ กล่าว แต่ใน AT2018hyz ในสามปีแรกกลับเงียบกริบในช่วงคลื่นวิทยุ แต่ขณะนี้มันสว่างขึ้นกลายเป็น TDEs ที่สว่างที่สุดในช่วงวิทยุเหตุการณ์หนึ่งเท่าที่เคยสำรวจมา

Spaghettifying 

     การค้นพบเหตุการณ์ลักษณะนี้ได้สร้างคำถามที่น่าสนใจเกี่ยวกับพฤติกรรมของหลุมดำมวลมหาศาล(supermassive black holes) นักดาราศาสตร์ทราบดีว่ายักษ์ใหญ่เหล่านี้เป็นตัวกินเละเทะ แต่ดูเหมือนว่าพฤติกรรมการกินของพวกมันก็ยังคงเป็นปริศนา นี่เป็นครั้งแรกที่เราได้พบความล่าช้าอย่างมากระหว่างการกลืนกินกับการพ่นคายออกมา Berger กล่าว

     ก้าวต่อไปก็จะตรวจสอบว่าเหตุการณ์ลักษณะนี้จริงๆ แล้วเกิดขึ้นบ่อยแค่ไหน และเราก็แค่ไม่ได้ตรวจสอบ TDEs อื่นๆ ช้าพอที่จะเห็นวิวัฒนาการเหล่านี้หรือไม่ ผลสรุปนี้รวมทั้งการสำรวจเหตุการณ์ที่คล้ายๆ กันจะช่วยนักดาราศาสตร์ให้เข้าใจพฤติกรรมการกินของหลุมดำได้ดีขึ้น ซึ่งจะเปิดช่องทางสู่การเจริญและการพัฒนาของหลุมดำ และบทบาทของพวกมันในวิวัฒนาการกาแลคซี การศึกษาเผยแพร่ใน Astrophysical Journal

แหล่งข่าว iflscience.com : never-before-seen eruption sees black hole burp material years after it ate star  
               phys.org : black hole burps up shredded star
                sciencealert.com : this black hole devoured a star years ago. Now it’s “burped” something out