นักดาราศาสตร์ค้นพบ การระเบิดที่ไม่เคยเห็นมาก่อนจากหลุมดำมวลยิ่งยวด

เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการค้นพบการระเบิดที่ไม่เคยพบเห็นมาก่อนจากหลุมดำมวลยิ่งยวด (supermassive black hole) ที่มีขนาดใหญ่เทียบเท่าได้กับดวงอาทิตย์ 30 ล้านดวง

นักดาราศาสตร์ระบุเหตุการณ์สำคัญนี้ได้จากการพบรังสีเอกซ์ที่สว่างจ้าซึ่งได้ปะทุขึ้นและจางหายไปอย่างรวดเร็ว ขณะที่รังสีจางหายไปนั้น วัตถุขนาดยักษ์ที่มีแรงโน้มถ่วงมหาศาลได้เหวี่ยงสสารออกไปในอวกาศด้วยความเร็วที่น่าตกใจถึง 60,000 กิโลเมตรต่อวินาที

งานวิจัยครั้งนี้ได้รับการเผยแพร่ในวารสารด้านอวกาศ Astronomy & Astrophysics โดยชี้ให้เห็นว่า กระแสลมที่เกิดจากการปะทุในครั้งนั้นคล้ายคลึงกับลมที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ ซึ่งอาจเป็นเบาะแสสำคัญเกี่ยวกับจักรวาลของเรา

หลุมดำคืออะไร

แม้ว่าชื่อของมันจะถูกเรียกเช่นนั้น แต่หลุมดำก็ใช่ว่าจะเป็นหลุม แต่มันคือสสารขนาดใหญ่จำนวนมากที่อยู่ในพื้นที่ขาดเล็กมาก ๆ ตามการรายงานขององค์การนาซา พวกมันมีความหนาแน่นมากจนไม่มีสิ่งใดสามารถเล็ดลอดหนีออกมาได้ แม้แต่แสงก็ตาม

พวกมันยังคงเป็นหนึ่งในวัตถุที่ลึกลับที่สุดในจักรวาล หลุมดำมวลยิ่งยวดมีมวลคิดเป็นหลายพันเท่าของดวงอาทิตย์ หรือบางครั้งอาจจะมากกว่าหลายพันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ ที่อัดแน่นอยู่ภายใน โดยเราจะพบหลุมดำได้ที่ใจกลางของกาแล็กซีขนาดใหญ่เกือบทุกแห่ง

พวกมันถูกล้อมรอบด้วยจานหมุนวนของก๊าซและฝุ่น ซึ่งสามารถถูกดูดเข้าไปในหลุมดำได้ด้วยแรงโน้มถ่วงอันมหาศาล

เมื่อหลุมดำ 'กลืนกิน' สสารเหล่านี้ จานหมุนวนจะร้อนขึ้นอย่างไม่น่าเชื่อและปล่อยแสงสว่างที่มีความยาวคลื่นต่างกัน รวมถึงรังสีเอกซ์ ออกมาด้วย

กระแสของก๊าซและการพ่นก๊าซ ซึ่งเรียกว่าลม ก็ถูกพัดออกไปด้านนอกเช่นกัน โดยลมเหล่านี้มีอะตอมที่แตกตัวเป็นไอออน ซึ่งอาจส่งผลต่อการกำเนิดดาวฤกษ์ดวงใหม่ในกาแล็กซีได้

"เราไม่เคยเห็นหลุมดำสร้างลมได้เร็วขนาดนี้มาก่อน" ลียี กู นักวิจัยหลักจากองค์การวิจัยอวกาศแห่งเนเธอร์แลนด์ (Space Research Organisation Netherlands - SRON) กล่าว

หลุมดำมวลยิ่งยวดที่กำลังถูกศึกษาอยู่นั้น ตั้งอยู่ในกาแล็กซีทรงกังหัน อยู่ห่างจากโลกประมาณ 130 ล้านปีแสง

เพื่อให้ได้เห็นหลุมดำนี้ นักวิจัยได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศสองตัวที่ทำงานร่วมกันเพื่อค้นพบปรากฏการณ์ที่ไม่เหมือนใครนี้

ตัวหนึ่งคือกล้องโทรทรรศน์อวกาศ XMM-Newton จากองค์การอวกาศยุโรป (European Space Agency - ESA) ซึ่งศึกษาแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ทั่วทั้งจักรวาล

อีกตัวหนึ่งคือกล้องโทรทรรศน์อวกาศ X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจที่นำโดยองค์การสำรวจอวกาศแห่งญี่ปุ่น (Japan Aerospace Exploration Agency - JAXA) โดยได้รับการสนับสนุนจาก ESA และนาซา

บริเวณสว่างที่ได้รับพลังงานจากหลุมดำมวลยิ่งยวดเรียกว่า "นิวเคลียสกาแล็กซีกัมมันต์" (Active Galactic Nucleus - AGN)

"ลมรอบหลุมดำนี้ดูเหมือนจะเกิดขึ้นจากการที่สนามแม่เหล็กที่พันกันยุ่งเหยิงของ AGN คลายตัวออกอย่างฉับพลัน คล้ายกับเปลวสุริยะที่ปะทุขึ้นจากดวงอาทิตย์ แต่ในขนาดที่ใหญ่เกินกว่าจะจินตนาการได้" มัตเตโอ กัวอินาซซี นักวิทยาศาสตร์โครงการ ESA XRISM และผู้ร่วมศึกษาในการค้นพบกล่าว

คามิลล์ ดิเอซ สมาชิกในทีมและนักวิจัยของ ESA กล่าวว่า AGN ที่มีลมแรง "มีบทบาทสำคัญ" ในการวิวัฒนาการของดาราจักรเมื่อเวลาผ่านไป

"เนื่องจากพวกมันมีอิทธิพลอย่างมาก การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของ AGN และวิธีที่พวกมันก่อให้เกิดลมเช่นนี้ จึงเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจประวัติศาสตร์ของกาแล็กซีทั่วทั้งจักรวาล" เธอกล่าว

ความลับของจักรวาล

งานวิจัยชิ้นนี้ระบุว่า ลมที่สังเกตได้จากหลุมดำดังกล่าวคล้ายกับการปะทุครั้งใหญ่บนดวงอาทิตย์ หรือที่เรียกว่า "การพ่นมวลโคโรนา" (Coronal Mass Ejection - CME) ซึ่งเป็นการพุ่งออกมาของอนุภาคที่มีประจุจากชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์จำนวนมากมายมหาศาล และสามารถส่งผลกระทบต่อโลกได้

ปรากฏการณ์เหล่านี้มักเกิดขึ้นในช่วงเวลาเดียวกับการปะทุของดวงอาทิตย์ หรือเปลวสุริยะ ซึ่งเป็นการระเบิดของรังสีเนื่องจากพลังงานที่สะสมอยู่ในสนามแม่เหล็กที่ "บิดเบี้ยว" ถูกปลดปล่อยออกมา

เอริก คูลเคอร์ส นักวิทยาศาสตร์โครงการ ESA XMM-Newton กล่าวว่า "ด้วยการมุ่งเป้าไปที่หลุมดำมวลยิ่งยวดที่มีความเคลื่อนไหวที่อยู่ กล้องโทรทรรศน์ทั้งสองได้ค้นพบสิ่งที่เราไม่เคยเห็นมาก่อน นั่นคือลมที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและรุนแรง ซึ่งเกิดจากการปะทุในลักษณะคล้ายกับลมที่ก่อตัวขึ้นบนดวงอาทิตย์" เขากล่าวเสริม

"ที่น่าตื่นเต้นก็คือ นี่แสดงให้เห็นว่าฟิสิกส์ของดวงอาทิตย์และวัตถุพลังงานสูงอาจทำงานในรูปแบบที่คุ้นเคยอย่างน่าประหลาดใจทั่วทั้งจักรวาล" เขากล่าวทิ้งท้าย