ทางช้างเผือกจะต้องเต็มไปด้วยหลุมดำเล็กๆ เชื่อกันว่า ณ ที่ใดที่หนึ่ง ณ มุมหนึ่งของกาแล็กซี ซึ่งมีมวลดาวฤกษ์ประมาณ 10 ล้านถึง 1 พันล้านดวง หลุมดำเป็นเพียงห้อยห้อย มืดมน และลึกลับ เนื่องจากปกติเราจะไม่เห็นพวกเขาเว้นแต่พวกเขาจะใช้งานอยู่ เราจึงไม่สามารถสำรวจสำมะโนประชากรได้ เรายังไม่ทราบแน่ชัดว่าพวกมันอยู่ที่ไหนในทางช้างเผือก เรารู้จักหลุมดำมวลดาวฤกษ์เพียง 20 หลุมในกาแลคซีของเรา และหลุมดำที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุดอยู่ห่างออกไปประมาณ 1,565 ปีแสง
แต่การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าพวกมันอาจอยู่ใกล้กว่าที่เราคิดไว้มาก จริงๆ แล้วอยู่ที่หน้าประตูจักรวาลของเรา หลังจากวิเคราะห์และสร้างแบบจำลองกระจุกดาวไฮยาเดส กลุ่มดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างออกไป 150 ปีแสง ทีมนักดาราศาสตร์ได้ค้นพบว่ามันอาจจะเป็นที่กักขังหลุมดำมวลดาวฤกษ์สองหรือสามหลุม
“การจำลองของเราสามารถจับคู่มวลและขนาดของไฮยาดพร้อมกันได้ก็ต่อเมื่อมีหลุมดำหลายหลุมอยู่ที่ใจกลางกระจุกดาวในปัจจุบัน (หรือจนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้)” Stefano Torniamenti นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยปาดัวในอิตาลีกล่าว Hyades ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในท้องฟ้ายามค่ำคืนในกลุ่มดาวราศีพฤษภ เป็นสิ่งที่เรียกว่ากระจุกดาวเปิด ซึ่งเป็นกลุ่มดาวฤกษ์ที่มีลักษณะเหมือนกันและเคลื่อนที่ไปรวมกันในอวกาศในรูปของกลุ่มดาวที่ถูกยึดด้วยแรงโน้มถ่วง
กระจุกดาวเปิดแต่ละกระจุกดาวโดยพื้นฐานแล้วเป็นกลุ่มดาวฤกษ์พี่น้องที่ถือกำเนิดมาจากเมฆโมเลกุลขนาดใหญ่กลุ่มหนึ่ง ห้อยอยู่ด้วยกัน แล้วแยกทางกัน เชื่อกันว่าไฮยาดมีอายุประมาณ 625 ล้านปีและมีดาวฤกษ์หลายร้อยดวง โดยดาวที่อยู่ห่างจากใจกลางมากที่สุดดูเหมือนจะเริ่มแตกสลายออกไป และดาวที่อยู่ในใจกลางกระจุกหนาแน่นที่สุด
ในสภาพแวดล้อมที่อัดแน่นหนาแน่นนี้ ดาวฤกษ์คาดว่าจะผลักกันในอัตราที่สูงกว่าในสภาพแวดล้อมดาวฤกษ์ที่มีประชากรน้อยกว่า ซึ่งนำไปสู่การชนกันและการรวมตัวกันมากขึ้น ที่นี่ใจกลางกระจุกดาว นักดาราศาสตร์ทำนายว่าสามารถพบหลุมดำซึ่งเป็นผลลัพธ์สุดท้ายของปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ได้ เราเคยเห็นร่องรอยเหล่านี้ในกระจุกดาวประเภทอื่น แต่เนื่องจากหลุมดำไม่ปล่อยแสงจนกว่าพวกมันจะดูดซับเนื้อดาวฤกษ์ การค้นหาพวกมันจึงเป็นเรื่องยากมาก
Torniamenti และเพื่อนร่วมงานของเขาค้นหา Hyades ด้วยวิธีทางอ้อมมากขึ้น พวกเขาจำลองการเคลื่อนที่ของมวลและดาวฤกษ์ของกระจุกดาวโดยใช้ข้อมูลจากไกอา ซึ่งเป็นดาวเทียมที่ทำแผนที่ตำแหน่งสามมิติและความเร็วของดาวฤกษ์ในทางช้างเผือก จากนั้นพวกเขาก็ทำการจำลองเพื่อพยายามสร้างข้อสังเกตเหล่านี้ขึ้นมาใหม่ พวกเขาพบว่าการจำลองของพวกเขาใกล้เคียงกับกระจุกดาวที่สังเกตได้มากที่สุดเมื่อรวมหลุมดำมวลดาวฤกษ์สองหรือสามหลุมเข้าด้วยกัน
หลุมดำเหล่านี้ยังคงอยู่ในกระจุกดาวหรือถูกปล่อยออกมาเมื่อไม่ถึง 150 ล้านปีก่อน ซึ่งหมายความว่าพวกมันควรจะโคจรรอบรอบๆ ในตอนนี้ การพุ่งออกมาเมื่อเร็วๆ นี้หมายความว่าร่องรอยของอิทธิพลโน้มถ่วงของหลุมดำยังคงอยู่ในแกนกลางของกระจุกดาว
สำหรับหลุมดำเองนั้น นักวิจัยไม่สามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนได้ แต่พวกเขากล่าวว่าการค้นพบนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า Hyades มีหลุมดำที่อาจเป็นไปได้ใกล้ระบบสุริยะมากที่สุด ซึ่งอยู่ใกล้กว่าหลุมดำที่เป็นไปได้ครั้งก่อนมากกว่า 10 เท่า แน่นอนว่าเราไม่ตกอยู่ในอันตรายจากพวกมัน นักวิจัยพบว่าหลุมดำเหล่านี้สามารถเดินทางได้เร็วที่สุดคือ 3 กิโลเมตรต่อวินาที แม้ว่าพวกมันจะเคลื่อนที่ในทิศทางของเราก็ตาม มันจะใช้เวลานานมากในการไปถึง ที่นี่.
ไม่ว่าในกรณีใด หลุมดำไม่มีแรงโน้มถ่วงมากกว่าดาวฤกษ์ใดๆ ที่มีมวลเท่ากัน ดังนั้นเราจึงไม่ตกอยู่ในอันตรายจากหลุมดำอันธพาลที่มีมวลดาวฤกษ์มากไปกว่าที่เรามาจากดาวอันธพาลที่มีมวลเท่ากัน
การค้นพบนี้ช่วยให้เราเข้าใจประชากรหลุมดำมวลดาวฤกษ์ที่มองไม่เห็นในทางช้างเผือกได้ดีขึ้น และช่วยให้เราเข้าใจถึงการกระจายตัวของวัตถุลึกลับเหล่านี้ในกาแลคซี
อ่าน:
- นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ได้ค้นพบหลุมดำแห่งใหม่ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด
- มวลหมุนวนรอบหลุมดำมหึมาได้รับการวัดเป็นครั้งแรก