ระบบ หลุมดำคู่ ปรากฎการณ์นี้เกิดขึ้นในกาแล็กซีที่ชื่อว่า ‘OJ 287’ ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 5 พันล้านปีแสงในทิศทางของกลุ่มดาวปู (Cancer) ดาราจักรนี้ถูกค้นพบในปี 1888 ซึ่งสร้างความประหลาดใจให้กับนักวิทยาศาสตร์ในเวลาต่อมา เนื่องจากมันมีแสงแฟลชสว่างจ้าขึ้นมา 2 ครั้ง ครั้งหนึ่งนานราว 1 สัปดาห์ โดยอีกครั้งเพิ่งยืนยันได้เป็นครั้งแรกในตอนนี้ และแสงนั้นสว่างวาบขึ้นมาเพียงวันเดียว
เหตุการณ์นี้ทำให้สงสัยกันว่า ณ ใจกลางกาแล็กซีอาจมีหลุมดำมวลยิ่งยวด 2 หลุมโคจรรอบกันอยู่ ไอโม ซิลลานปา (Aimo Sillanpää) นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเทอร์คู (University of Turku) ประเทศฟินแลนด์ ผู้ที่พบคนแรกเสนอว่า รอบแสงที่สว่างขึ้นมาแต่ละครั้งกินระยะเวลาทุก 12 ปี (สำหรับแสงสว่าง 1 สัปดาห์) และ 55 ปี (สำหรับแสง 1 วัน)
เพื่อยืนยันแนวคิดของเขา ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทอร์คูและสถาบันวิจัยทาทา (Tata Institute of Fundamental Research) ในอินเดียได้ใช้เวลาสังเกตการณ์ในปี 1983, 1994, 1995, 2005, 2007, 2015 และ 2019 และระบุว่า แนวคิดดังกล่าวนี้เป็นความจริง เพราะมีระบบหลุมดำคู่อยู่ใจกลางกาแล็กซี
“หลุมดำทั้งสองอยู่ใกล้กันในท้องฟ้าจนมองไม่เห็นว่าแยกจากกัน พวกมันรวมกันเป็นจุดเดียวในกล้องโทรทรรศน์ของเรา แต่ในกรณีนี้เราเห็นสัญญาณที่แยกจากกันอย่างชัดเจนจากหลุมดำแต่ละหลุม” ศาสตราจารย์ มัวรี วาลโทเนน (Mauri Valtonen) ผู้นำการวิจัยกล่าว
“เราพูดได้หลุมดำคู่ว่ามีอยู่จริง และเราเห็นมันได้ทั้งคู่” เขาเสริม จากข้อมูลระบุว่าหลุมดำที่ใหญ่กว่าเป็นหลุมที่อยู่ตรงกลาง มีมวลมากกว่า 18 พันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ โดยมีหลุมดำที่เล็กว่าโคจรอยู่รอบ ๆ ซึ่งมีมวลประมาณ 150 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์
เมื่อหลุมดำที่เล็กกว่าเคลื่อนผ่านจานสะสมสสารของหลุมดำที่ใหญ่กว่า วงแหวนสสารของทั้งคู่ปะทะกันและสร้างพลังงานแสงวาบขึ้น ซึ่งสว่างกว่าดาวหลายล้านดวง แสงนี้สว่างราว 1 สัปดาห์ แต่สิ่งที่พิเศษคือ เมื่อมันผ่านวงโคจรอีกครั้ง ไอเจ็ตของหลุมดำที่เล็กกว่าปะทะเข้ากับจานสสารของหลุมที่ใหญ่กลับสร้างรังสีแกมมาขึ้นมา และมันสว่างกว่ากาแล็กซีทั้งหมด 100 เท่าแต่กลับกินเวลาเพียงวันเดียวเท่านั้น
ซึ่งแสงสว่าง 1 วันนี้เป็นสิ่งที่เพิ่งตรวจจับได้เป็นครั้งแรกซึ่งไม่เคยพบเห็นมาก่อนตั้งแต่การค้นพบดาราจักรนี้เมื่อปี 1888 เมื่อนำข้อมูลทั้งหมดมารวมกัน นักวิทยาศาสตร์สามารถยืนยันได้ว่ากาแล็กซี OJ 128 มีระบบหลุมดำคู่ โดยวัตถุที่เล็กกว่าจะผ่านจานสสารของเพื่อนหลุมดำที่ใหญ่กว่าอยู่เป็นประจำ
“OJ 128 ถูกบันทึกไว้ในภาพถ่ายตั้งแต่ปี 1888 และมีการติดตามอย่างเข้มข้นตั้งแต่ปี 1970” วาลโทเนน กล่าว “แต่โชคร้ายที่ไม่มีเคยมีใครสังเกตเห็นสิ่งที่ OJ 128 สามารถแสดงออกมาได้ในวันเดียว เหตุการณ์นี้ถูกทำนายเมื่อ 10 ปีที่แล้ว แต่ยังไม่ได้รับการยืนยัน จนกระทั่งถึงตอนนี้”
การค้นพบนี้ทำให้ OJ 128 กลายเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการศึกษาระบบหลุมดำคู่ที่เป็นมวลมหาศาล เพื่อเข้าใจวิวัฒนาการของ “สัตว์ร้าย” ในจักรวาลนี้ต่อไป
งานวิจัยนี้เผยแพร่ในวารสาร The Monthly Notices of The Royal Astronomical society
สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
https://academic.oup.com/mnras/article/521/4/6143/7086128
https://www.iflscience.com/first-observations-of-secondary-supermassive-black-hole-within-famous-double-hole-quasar-69292
https://www.livescience.com/space/black-holes/flare-of-light-brighter-than-a-trillion-suns-reveals-location-of-rare-double-black-hole-galaxy
https://www.sciencedaily.com/releases/2023/06/230606111711.htm
