เจ็ตของอนุภาคความเร็วสูงปริศนาผ้าใบท้องฟ้า พวกมันถูกสร้างขึ้นจากวัตถุที่แตกต่างกันอย่างมาก: ดาวฤกษ์ที่เพิ่งเกิดขึ้นซึ่งยังอยู่ในกระบวนการรวมตัวกัน ดาวฤกษ์มวลมากที่ยุบตัวลงจนก่อตัวเป็นหลุมดำที่เล็กที่สุด และหลุมดำมวลมหาศาลที่มีน้ำหนักเท่ากับดวงอาทิตย์หนึ่งพันล้านดวง นักดาราศาสตร์ใฝ่ฝันมานานแล้วที่จะมีทฤษฎีหนึ่งที่สามารถอธิบายต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของไอพ่นเหล่านี้ได้ ข้อสังเกตใหม่กำลังนำวิสัยทัศน์นั้นเข้าใกล้ความเป็นจริงอีกก้าวหนึ่ง นับเป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ติดตามการชะลอตัวและการลดลงของไอพ่นรังสีเอ็กซ์จากหลุมดำขนาดเล็ก จากการตรวจสอบไอพ่นด้วยหอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์จันทราที่โคจรรอบในช่วง 2 ปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้ดูไอพ่นขณะเดินทางด้วยความเร็วครึ่งหนึ่งของแสง ช้าลง และจางหายไป
โฮลี่ เจ็ตส์. แนวคิดของศิลปินเกี่ยวกับดาวคล้ายดวงอาทิตย์ (ซ้าย)
โคจรรอบหลุมดำ (ขวา) เมื่อหลุมดำดึงก๊าซออกจากดาวฤกษ์ สสารจะก่อตัวเป็นดิสก์ที่มีความร้อนหลายล้านองศา พลังงานบางส่วนอาจถูกปล่อยออกมาเป็นไอพ่นในแนวตั้งฉากกับดิสก์
CXC/ม. ไวส์
เจ็ตเกิด มุมมองของศิลปินเกี่ยวกับกำเนิดเครื่องบินไอพ่น ภาพด้านบนแสดงระบบดาวคู่ XTE J1550-564 ซึ่งเป็นหลุมดำที่ขโมยสสารจากดาวฤกษ์ที่คล้ายดวงอาทิตย์ทั่วไป
CXC/อ. โฮบาร์ต
เมื่อวัตถุที่เป็นก๊าซถูกดึงออกจากดาวข้างเคียงไปยังหลุมดำ มันก่อตัวเป็นดิสก์ที่มีความร้อนหลายล้านองศา
CXC/อ. โฮบาร์ต
การดีดออก (ด้านบน) และวิวัฒนาการ (ด้านล่าง) ของอนุภาคพลังงานสูงสองลำ (สีน้ำเงิน) ที่เล็ดลอดออกมาจากบริเวณใกล้เคียงของหลุมดำ ภาพที่ถ่ายเมื่อเดือนมีนาคมปีที่แล้วโดยหอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์จันทราของ NASA แสดงให้เห็นหลุมดำ XTE J1550-564 (ตรงกลางภาพด้านล่าง) และไอพ่นทั้งสอง ในช่วง 4 ปีที่ผ่านมา เครื่องบินไอพ่นเคลื่อนที่ห่างจากหลุมดำประมาณ 2 ปีแสง
นาซ่า/CXC
นาซ่า/CXC
ไอพ่นพุ่งออกมาจากบริเวณรอบๆ หลุมดำขนาดเล็กในทางช้างเผือกซึ่งมีมวลประมาณ 10 เท่าของดวงอาทิตย์ เมื่อเทียบกับหลุมดำมวลมหาศาลซึ่งสามารถชั่งน้ำหนักได้เท่ากับดวงอาทิตย์หนึ่งพันล้านดวงและอยู่ได้นานหลายล้านปี หลุมดำขนาดเล็กมีปริมาณเชื้อเพลิงจำกัดและไอพ่นของพวกมันมีอายุการใช้งานสั้นกว่ามาก
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
Stephane Corbel แห่งมหาวิทยาลัย Paris VII และคณะกรรมาธิการพลังงานปรมาณูของฝรั่งเศสในเมือง Saclay ประเทศฝรั่งเศส กล่าวว่า “ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เราเฝ้าดูการพัฒนาที่อาจต้องใช้เวลาหลายพันปีในการเกิดขึ้นรอบๆ หลุมดำมวลมหาศาลในกาแลคซีอันไกลโพ้น”
Corbel และเพื่อนร่วมงานรายงานการค้นพบของพวกเขาในวารสารScience ฉบับ วันที่ 4 ตุลาคม พวกเขายังได้อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับการศึกษาของพวกเขาในบทความสองบทความที่กำลังจะมีขึ้นในวารสารAstrophysical Journal ฉบับวันที่ 10 มกราคม 2546
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
การสังเกต Corbel บันทึกเป็นเหมือนภาพยนตร์ไทม์แลปส์ของวิวัฒนาการของเครื่องบินไอพ่น ยิ่งไปกว่านั้น นักทฤษฎีได้คำนวณว่ากระบวนการสร้างไอพ่นจากหลุมดำขนาดเล็กที่อยู่ใกล้เคียงนั้นเหมือนกับกระบวนการที่สร้างไอพ่นที่มีอายุยืนยาวและมีพลังงานสูงกว่าที่เกี่ยวข้องกับหลุมดำมวลมหาศาลที่อยู่ห่างไกลออกไป นักดาราศาสตร์ Cole Miller แห่งมหาวิทยาลัยแมรี่แลนด์ตั้งข้อสังเกต ในคอลเลจพาร์ค บีคอนเรืองแสงที่แผ่รังสีออกมาจากกาแลคซีอันไกลโพ้นเรียกว่าควาซาร์
ทีมของคอร์เบลอาศัยจันทราและกล้องโทรทรรศน์วิทยุเพื่อศึกษาไอพ่น 2 ลำที่พุ่งออกจากระบบดาวคู่ในทางช้างเผือกซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 17,000 ปีแสงในทิศทางตรงกันข้าม นักวิทยาศาสตร์ได้จำแนกสมาชิกคนหนึ่งของหุ้นส่วนดาวฤกษ์นี้ว่าเป็นหลุมดำ ซึ่งเป็นถ่านที่คุที่สุดของดาวฤกษ์ที่ตายไปนานแล้ว อีกดวงหนึ่งเป็นดาวธรรมดาที่หลุมดำขโมยสสาร
แม้ว่าจะมีขนาดเล็กลงและเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว แต่ไอพ่นของระบบนี้ก็มีลักษณะคล้ายกับที่พุ่งออกมาจากหลุมดำที่ใหญ่กว่ามาก อันที่จริง เนื่องจากไอพ่นเหล่านี้ก่อตัวและจางหายไปในเวลาเพียงไม่กี่ปี พวกมันจึงสามารถทำหน้าที่เป็นหินโรเซตตาสำหรับถอดรหัสวิวัฒนาการของควอซาร์ ซึ่งนักดาราศาสตร์หลายพันรุ่นจะต้องใช้เวลาสังเกตการณ์โดยตรง
Credit : เว็บสล็อต
