นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ได้ค้นพบการเปลี่ยนแปลงความสว่างของแสงที่สังเกตได้จากบริเวณรอบนอกของหลุมดำที่อยู่ใกล้เราที่สุด ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 9600 ปีแสง
นักวิทยาศาสตร์มีความสนใจในระบบดาวคู่ MAXI J1820+070 ที่ค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์ของญี่ปุ่นบนสถานีอวกาศนานาชาติในปี 2018 ตามกฎแล้ว ระบบดาวคู่ดังกล่าวมีดาวมวลต่ำซึ่งคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรา และมีวัตถุที่มีขนาดกะทัดรัดกว่ามาก ซึ่งอาจเป็นดาวแคระขาว ดาวนิวตรอน หรือหลุมดำก็ได้ MAXI J1820+070 มีหลุมดำอย่างน้อย 8 เท่าของมวลดวงอาทิตย์
เส้นโค้งแสงที่นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ได้มาจากนักดาราศาสตร์สมัครเล่นในช่วงเกือบหนึ่งปีของการสังเกตการณ์ทั่วโลก ดาวใน MAXI J1820+070 เป็นหนึ่งในสามดาวเอกซเรย์ที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยมีมา สิ่งนี้ไม่เพียงเพราะมันอยู่ใกล้โลกมากเท่านั้น แต่ยังเพราะมันตั้งอยู่นอกระนาบของกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราได้สำเร็จด้วย เนื่องจากมันยังคงสว่างอยู่หลายเดือน ผู้คนจำนวนมากจึงสามารถสังเกตเห็นมันได้
แต่เกือบ 3 เดือนหลังจากการเริ่มต้นของแสงแฟลร์ บางสิ่งที่ไม่คาดคิดก็เกิดขึ้น - เส้นโค้งของแสงดูเหมือนจะได้รับการปรับครั้งใหญ่ด้วยระยะเวลาประมาณ 17 ชั่วโมง - ความสว่างเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าที่จุดสูงสุด ในขณะเดียวกันก็ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในช่วงเอ็กซ์เรย์ แม้ว่าจะมีการสังเกตการมอดูเลตที่มองเห็นได้แบบกึ่งคาบเล็กๆ ในอดีตในระหว่างการระเบิดของเอ็กซ์เรย์ครั้งอื่นๆ แต่ก็ไม่เคยมีการสังเกตลักษณะนี้มาก่อน อะไรทำให้เกิดพฤติกรรมที่ผิดปกติเช่นนี้?
วัสดุจากดาวฤกษ์ถูกดึงโดยวัตถุอัดแน่นเข้าไปในดิสก์สะสมของก๊าซเกลียวรอบๆ เปลวไฟเกิดขึ้นเมื่อวัสดุในจานร้อนขึ้น สะสมบนหลุมดำ และปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลก่อนที่จะข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ กระบวนการนี้มีความโกลาหลและมีความแปรปรวนสูง โดยมีช่วงเวลาแตกต่างกันไปตั้งแต่มิลลิวินาทีจนถึงเดือน
เมื่อรังสีเอกซ์ขนาดใหญ่ออกมาจากหลุมดำใกล้มากแล้วฉายรังสีสสารโดยรอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งดิสก์สะสมกำลัง ให้ความร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 10 K การแผ่รังสีของมันอยู่ในช่วงแสง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เรา เห็นแสงที่เปล่งออกมา ด้วยเหตุนี้ เมื่อความเข้มของแสงแฟลชเอ็กซ์เรย์ลดลง แสงที่มองเห็นได้ก็จะลดลงด้วย
มีเพียงคำอธิบายเดียวที่เป็นไปได้: การแผ่รังสีเอ็กซ์เรย์ปริมาณมากได้ฉายรังสีดิสก์สะสมมวลสารและทำให้เกิดการบิดเบือน ซึ่งทำให้พื้นที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก อันเป็นผลมาจากการไหลของแสงที่เพิ่มขึ้นเช่นกัน พฤติกรรมนี้เคยพบเห็นมาก่อนในระบบไบนารีเอ็กซ์เรย์ที่มีดาวมวลมาก แต่ไม่เคยในระบบที่มีหลุมดำและดาวมวลต่ำ
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์รู้จักระบบดาวคู่หลายสิบระบบที่มีหลุมดำในดาราจักรของเรา โดยมีมวลอยู่ในช่วง 5-15 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ พวกเขายังเติบโตโดยการเพิ่มสสาร
อ่าน: