อภิมหาหลุมดำยักษ์เกิดขึ้นได้ หาก 3 กาแล็กซีรวมตัวกัน
ที่มาของภาพ, HUBBLE / NASA / ESA
หลุมดำมวลอภิมหายิ่งยวด (ultramassive black hole) ซึ่งมีมวลมากอย่างเหลือเชื่อระดับกว่า 10,000 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์ขึ้นไปนั้น จัดว่าเป็นวัตถุอวกาศที่มีมวลมากที่สุดในจักรวาล แต่ก็เป็นวัตถุลึกลับที่หาพบได้ยาก เมื่อเทียบกับหลุมดำมวลยิ่งยวด (supermassive black hole) ที่มักจะพบอยู่ในใจกลางของกาแล็กซีแทบทุกแห่ง
ล่าสุด ดร. หนี่ เยว่หยิง นักวิจัยระดับหลังปริญญาเอกที่ศูนย์ศึกษาฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน (CfA Harvard) ของสหรัฐฯ เผยผลการศึกษาด้วยแบบจำลองคอมพิวเตอร์ ซึ่งทำให้พบว่าหลุมดำมวลอภิมหายิ่งยวดนั้น สามารถจะเกิดขึ้นได้ในสภาพการณ์พิเศษ โดยจะต้องมีการรวมตัวของ 3 กาแล็กซีขนาดใหญ่ ซึ่งแต่ละแห่งมีเควซาร์ (quasar) หรือหลุมดำมวลยิ่งยวดที่ส่องแสงสว่างเจิดจ้าเป็นของตนเองอยู่ก่อนแล้ว
รายงานวิจัยข้างต้นได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสาร Astrophysical Journal Letters ตั้งแต่วันที่ 20 พ.ย. ของปีที่แล้ว โดยทีมวิจัยของดร. หนี่ ระบุว่ามีการใช้โปรแกรม ASTRID สร้างแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาขึ้น
ทีมผู้วิจัยได้จำลองสภาพการณ์ทั่วไปของเอกภพเมื่อ 10,000 - 11,000 ล้านปีก่อน ซึ่งเป็นยุคที่เรียกว่า “ช่วงเที่ยงวันของจักรวาล” (cosmic noon) โดยในยุคนี้กาแล็กซีเกือบทุกแห่งมีอัตราการก่อตัวของดวงดาวในระดับสูงสุดและเติบโตเต็มที่ ส่วนบรรดาหลุมดำมวลยิ่งยวดนั้นก็ขยายใหญ่ขึ้นและสะสมมวลมากขึ้นด้วยเช่นกัน
“ภายใต้สภาพการณ์เช่นนี้ แบบจำลองคอมพิวเตอร์ของเราพบว่ามีโอกาสที่จะเกิดการรวมตัวของเควซาร์ถึง 3 แห่ง โดยเควซาร์แต่ละแห่งนั้นอยู่ในดาราจักรขนาดยักษ์ที่มีมวลมากกว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกของเราถึง 10 เท่า” ดร.หนี่กล่าว
ที่มาของภาพ, ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS
ระบบการรวมตัวของ 3 กาแล็กซีดังกล่าว ใช้เวลาประมาณ 150 ล้านปี เพื่อก่อกำเนิดหลุมดำมวลอภิมหายิ่งยวดแห่งใหม่ โดยหลุมดำยักษ์ที่มีมวลในระดับสูงอย่างเหลือเชื่อจนไม่น่าจะมีอยู่จริงนี้ สามารถจะมีมวลได้ถึง 300,000 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์เลยทีเดียว
ดร. หนี่อธิบายเพิ่มเติมว่า “โดยทั่วไปแล้วกระบวนการที่หลุมดำขยายตัวเติบโตขึ้นนั้น มักมีข้อจำกัดภายในตัวมันเอง หลุมดำมวลยิ่งยวดที่อยู่โดดเดี่ยวในแต่ละดาราจักร เมื่อสะสมมวลจนถึงระดับหนึ่งแล้วก็จะกระจายสสารและพลังงานกลับออกไปในห้วงอวกาศรอบข้าง ทำให้ไม่สามารถเติบโตอย่างรวดเร็วต่อไปได้อีก”
“สภาพการณ์พิเศษที่ดาราจักรขนาดใหญ่ถึง 3 แห่งรวมตัวกันนั้น เกิดขึ้นได้ยากมาก ทำให้หลุมดำมวลอภิมหายิ่งยวดกลายเป็นสิ่งลึกลับที่หาพบได้ยากตามไปด้วย”
