สล็อตแตกง่าย วัตถุถูกขังอยู่ในวงโคจรโดยมีดาวฤกษ์อยู่ห่างจากโลกประมาณ 13,800 ปีแสง หลุมดำรุ่นเฮฟวี่เวทในกาแลคซีของเรามีคำอธิบายที่ต้องทำ
ด้วยมวลประมาณ 68 ดวงอาทิตย์ มันหนักกว่าหลุมดำมวลดาวฤกษ์อื่น ๆ (ซึ่งมีมวลต่ำกว่า 100 ดวงอาทิตย์) ในและรอบ ๆ ทางช้างเผือกมาก นั่นไม่ใช่แค่บันทึกเท่านั้น แต่ยังเป็นปริศนาอีกด้วย ตามทฤษฎีแล้ว หลุมดำในดาราจักรของเราที่เกิดจากการระเบิดของดาวมวลมาก อย่างที่น่าจะทำได้ ไม่ควรหนักกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 25 ดวง
นักวิจัยพบว่าหลุมดำถูกขังอยู่ในวงโคจรโดยมีดาวสีน้ำเงินอายุน้อยชื่อ LB-1
ซึ่งอยู่ห่างจากกลุ่มดาวราศีเมถุนประมาณ 13,800 ปีแสง เมื่อรวมข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์ LAMOST ในประเทศจีน Jifeng Liu นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก Chinese Academy of Sciences ในกรุงปักกิ่ง และเพื่อนร่วมงานสังเกตเห็นว่า LB-1 เคลื่อนที่เข้าและออกจากโลกซ้ำแล้วซ้ำเล่าด้วยความเร็วสูง ซึ่งเป็นสัญญาณว่าดาวโคจรรอบวัตถุขนาดใหญ่ .
ด้วยการสังเกตการณ์เพิ่มเติมจากกล้องโทรทรรศน์ในฮาวายและหมู่เกาะคานารีทีมงานจึงทำแผนที่วงโคจรและอนุมานว่าดาวฤกษ์ถูกมวลมืดโคจรไปรอบๆ ประมาณ 68 เท่าของดวงอาทิตย์ มีเพียงหลุมดำเท่านั้นที่เข้ากับคำอธิบายนั้น ทีมงานรายงานวันที่ 27 พฤศจิกายนในNature
Michael Zevin นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก Northwestern University ในเมือง Evanston รัฐอิลลินอยส์ กล่าวว่า “ฉันไม่เคยคิดมาก่อนเลยว่าคุณจะสร้างหลุมดำขนาดใหญ่ขนาดนี้ [ในทางช้างเผือก] ได้” จะให้คนเกาหัวจริงๆ”
หลุมดำนี้ไม่ได้แข็งแกร่งที่สุดในทางช้างเผือก ชื่อเรื่องนั้นไปถึงเบฮีมอธในใจกลางกาแลคซี ซึ่งเป็นหลุมดำมวลมหาศาลในคลาสที่มีมวลมากกว่า 4 ล้านดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม มวลของหลุมดำของ LB-1 นั้นเทียบได้กับหลุมดำบางส่วนที่เครื่องตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงเพิ่งค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้ซึ่งรับรู้ถึงคลื่นในกาลอวกาศจาก (เหนือสิ่งอื่นใด) ที่รวมหลุมดำคู่หนึ่งเข้าด้วยกัน ( SN: 2/17/ 16 ).
แต่หลุมดำเหล่านั้นก่อตัวขึ้นในดาราจักรไกลโพ้น อาจอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีธาตุที่หนักกว่าฮีเลียมค่อนข้างน้อย ดาว LB-1 มีรายการองค์ประกอบเหล่านั้นที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น และน่าจะเป็นดาวที่ก่อตัวเป็นหลุมดำที่เป็นคู่หูของมันมีสต็อกที่คล้ายกัน ดาวฤกษ์ที่มีธาตุหนักจำนวนมากสูญเสียมวลไปให้กับลมดาวฤกษ์มากขึ้น เนื่องจากองค์ประกอบเหล่านั้นเป็นเป้าหมายที่ใหญ่กว่าสำหรับการแผ่รังสีที่ขับลมเหล่านั้น ดาวมวลมหาศาลที่ก่อตัวเป็นหลุมดำก็ปล่อยมวลออกมาจำนวนมากเช่นกันระหว่างการระเบิดซุปเปอร์โนวาที่คร่าชีวิตพวกมัน
Liu กล่าวว่า “กระบวนการทั้งสองนี้ทำให้เกิดหลุมดำขนาดเล็กมาก แต่หลุมดำใกล้ LB-1 ดูเหมือนจะไม่ได้รับบันทึกนั้น
หลิวกล่าวว่าการสร้างหลุมดำที่มีมวลดวงอาทิตย์ 68 เท่าจำเป็นต้องลดมวลที่สูญเสียไปกับลมดาวฤกษ์ลง 5 เท่า “เราไม่รู้ว่าสิ่งนี้เป็นไปได้ในทางทฤษฎีหรือไม่”
อีกทางหนึ่ง หลุมดำอาจโผล่ออกมาจากซุปเปอร์โนวาที่ล้มเหลว ซึ่งเป็นความพยายามระเบิดดาวฤกษ์ที่มีพลังงานไม่เพียงพอที่จะเหวี่ยงความกล้าของดาวไปในอวกาศ ปล่อยให้ก๊าซตกกลับเข้าไปในหลุมดำ
ทีมงานยังสงสัยว่าหลุมดำเป็นผลงานของสองดาวหรือไม่ Liu กล่าวว่าสถานการณ์เป็นการเก็งกำไรและ “โอกาสน้อยมาก” แต่ในเรื่องนี้ LB-1 เคยโคจรรอบดาวฤกษ์ที่แข็งแรงกว่าคู่หนึ่งซึ่งเสียชีวิตและทิ้งแกนสองอันที่รวมเป็นหลุมดำไว้
นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ว่าสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นหลุมดำมวล 68 พลังงานแสงอาทิตย์เพียงหลุมเดียวนั้นแท้จริงแล้วเป็นหลุมดำที่เบากว่าสองแห่งที่ถูกกักไว้อย่างแน่นหนา คู่ดังกล่าวจะสะกิด LB-1 เป็นระยะ ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวโยกเยกที่หลิวและเพื่อนร่วมงานค้นหาด้วยกล้องโทรทรรศน์อื่นๆ
ก่อนที่จะจมจ่อมอยู่กับเรื่องราวต้นกำเนิดที่อาจเกิดขึ้นได้ การสังเกตต้องได้รับการตรวจสอบอีกครั้ง Zevin เตือน “ผมจะไม่วางเงินลงไปเพราะมันเป็นการตรวจจับขั้นสุดท้าย” เขากล่าว
สิ่งหนึ่งที่นักวิจัยสังเกตได้คือมวลที่คำนวณได้ของหลุมดำนั้นขึ้นอยู่กับการทำให้ระยะห่างของ LB-1 ถูกต้อง ระยะทางที่ได้รับจากดาวฤกษ์ 13,800 ปีแสง โดยอิงจากความสว่างที่ปรากฎของดาวและการคำนวณความส่องสว่างในตัวของมัน ซึ่งอยู่ห่างจากดาวฤกษ์ที่กำหนดโดยดาวเทียม Gaia ประมาณสองเท่า ซึ่งเป็นภารกิจหลายปีในการสร้างแผนที่สามมิติที่แม่นยำ ของดาวมากกว่า 1 พันล้านดวงในทางช้างเผือก ( SN: 5/9/18 ) หากระยะทางไกอาถูกต้อง หลุมดำอาจมีมวลเพียง 10 เท่าของดวงอาทิตย์ (ถ้าดาวอยู่ใกล้กว่านี้ แสดงว่ามีความสว่างน้อยกว่า มีมวลน้อยกว่ามาก นั่นก็หมายความว่าจำเป็นต้องใช้หลุมดำที่เบากว่าเพื่ออธิบายความเร็วที่ดาวฤกษ์ถูกโค่นไปรอบๆ)
ไม่จำเป็นต้องเป็นการประท้วงต่อต้านการศึกษา นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าความส่องสว่างที่ต่ำกว่ามากของดาวฤกษ์จะขัดแย้งกับอุณหภูมิที่วัดได้ และถ้า LB-1 โยกเยกไปรอบๆ หลุมดำ นั่นจะทำให้ความแม่นยำของข้อมูล Gaia ลดลง เซวินกล่าว “แต่มันเป็นจุดสำคัญที่ต้องดำเนินการ” สล็อตแตกง่าย
