กำเนิดหลุมดำมวลสุริยะและการเชื...
ReadyPlanet.com


กำเนิดหลุมดำมวลสุริยะและการเชื่อมต่อกับสสารมืด


 สล็อตออนไลน์ 918kissต้นกำเนิดของหลุมดำคืออะไร และคำถามนั้นเชื่อมโยงกับความลึกลับอื่น ธรรมชาติของสสารมืดอย่างไร? สสารมืดประกอบด้วยสสารส่วนใหญ่ในจักรวาล แต่ธรรมชาติของมันยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด

การตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงหลายจุดของหลุมดำที่รวมเข้าด้วยกันได้รับการระบุภายในไม่กี่ปีที่ผ่านมาโดย Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2017 ให้กับ Kip Thorne, Barry Barish และ Rainer Weiss การยืนยันที่ชัดเจนของการมีอยู่ของหลุมดำได้รับการเฉลิมฉลองด้วยรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2020 ที่มอบให้กับ Andrea Ghez, Reinhard Genzel และ Roger Penrose การทำความเข้าใจที่มาของหลุมดำจึงกลายเป็นประเด็นสำคัญในวิชาฟิสิกส์

น่าแปลกที่ LIGO เพิ่งสังเกตเห็นหลุมดำมวลดวงอาทิตย์ 2.6 ตัว (เหตุการณ์ GW190814 รายงานในAstrophysical Journal Letters 896 (2020) 2, L44) สมมติว่านี่เป็นหลุมดำ และไม่ใช่ดาวนิวตรอนมวลมากผิดปกติ มันมาจากไหน?

หลุมดำมวลสุริยะมีความน่าสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากไม่คาดว่าจะเกิดขึ้นจากฟิสิกส์ดาราศาสตร์วิวัฒนาการดาวฤกษ์ทั่วไป หลุมดำดังกล่าวอาจเกิดขึ้นในเอกภพยุคแรก (หลุมดำดึกดำบรรพ์) หรือถูก "เปลี่ยนรูป" จากดาวนิวตรอนที่มีอยู่ หลุมดำบางหลุมสามารถก่อตัวขึ้นในเอกภพยุคแรกก่อนที่ดาวฤกษ์และกาแล็กซีจะก่อตัวขึ้น หลุมดำดึกดำบรรพ์ดังกล่าวสามารถประกอบเป็นสสารมืดบางส่วนหรือทั้งหมดได้ หากดาวนิวตรอนจับหลุมดำดึกดำบรรพ์ หลุมดำจะกินดาวนิวตรอนจากด้านใน เปลี่ยนเป็นหลุมดำมวลเท่าดวงอาทิตย์ กระบวนการนี้สามารถสร้างจำนวนประชากรของหลุมดำมวลแสงอาทิตย์ได้ ไม่ว่าหลุมดำในยุคแรกจะมีขนาดเล็กเพียงใด สสารมืดรูปแบบอื่นสามารถสะสมอยู่ภายในดาวนิวตรอน ทำให้เกิดการยุบตัวลงในหลุมดำมวลดวงอาทิตย์

การศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในPhysical Review Lettersได้ทำการทดสอบอย่างเด็ดขาดเพื่อตรวจสอบที่มาของหลุมดำมวลดวงอาทิตย์ งานนี้นำโดย Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU) Fellow Volodymyr Takhistov และทีมงานนานาชาติ ได้แก่ George M. Fuller ศาสตราจารย์พิเศษด้านฟิสิกส์และผู้อำนวยการศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์และอวกาศของมหาวิทยาลัย แห่งแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก และอเล็กซานเดอร์ คูเซนโก ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส และนักวิทยาศาสตร์อาวุโส Kavli IPMU ที่มาเยือน

จากการศึกษาที่กล่าวถึง หลุมดำมวลสุริยะที่ "เปลี่ยนรูป" ที่เหลืออยู่จากดาวนิวตรอนที่ถูกกลืนกินโดยสสารมืด (ทั้งหลุมดำยุคดึกดำบรรพ์หรือการสะสมสสารมืดของอนุภาค) ควรเป็นไปตามการกระจายมวลของดาวนิวตรอนที่เป็นโฮสต์เดิม เนื่องจากการกระจายมวลดาวนิวตรอนคาดว่าจะมีมวลสูงสุดประมาณ 1.5 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ จึงไม่น่าเป็นไปได้ที่หลุมดำมวลดวงอาทิตย์ที่หนักกว่าจะเกิดมาจากสสารมืดที่มีปฏิสัมพันธ์กับดาวนิวตรอน นี่แสดงให้เห็นว่าเหตุการณ์เช่นผู้สมัครที่ตรวจพบโดย LIGO หากพวกมันเป็นหลุมดำจริงๆ อาจมีต้นกำเนิดมาจากเอกภพยุคแรกและส่งผลต่อความเข้าใจดาราศาสตร์ของเราอย่างมาก การสังเกตการณ์ในอนาคตจะใช้การทดสอบนี้เพื่อตรวจสอบและระบุที่มาของหลุมดำ

ก่อนหน้านี้ (ดู Fuller, Kusenko, Takhistov, Physical Review Letters 119 (2017) 6, 061101) ทีมนักวิจัยนานาชาติกลุ่มเดียวกันยังแสดงให้เห็นว่าการหยุดชะงักของดาวนิวตรอนด้วยหลุมดำดึกดำบรรพ์ขนาดเล็กสามารถนำไปสู่การสังเกตที่หลากหลายและสามารถ ช่วยให้เราเข้าใจปริศนาทางดาราศาสตร์ที่มีมายาวนาน เช่น ต้นกำเนิดของธาตุหนัก (เช่น ทองคำและยูเรเนียม) และรังสีแกมมา 511 keV ส่วนเกินที่สังเกตได้จากใจกลางดาราจักรของเรา

 


ผู้ตั้งกระทู้ Rimuru Tempest :: วันที่ลงประกาศ 2021-10-24 14:56:14


แสดงความคิดเห็น
ความคิดเห็น *
ผู้แสดงความคิดเห็น  *
อีเมล 
ไม่ต้องการให้แสดงอีเมล