เมื่อเร็วๆ นี้ นักดาราศาสตร์รายงานการตรวจจับวัตถุขนาดกะทัดรัดดังกล่าวซึ่งมีมวลประมาณ 2.35 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ในกระจุกดาวทรงกลม NGC 1851 ในบ้านของเรา กาแล็กซี ทางช้างเผือก. เพราะนี่คือจุดต่ำสุดของ”หลุมดำ ช่องว่างมวล” วัตถุขนาดกะทัดรัดนี้อาจเป็นนิวตรอนขนาดใหญ่ก็ได้ ดาว หรือเบาที่สุด หลุมดำ หรือดาวฤกษ์บางดวงที่ไม่รู้จัก ยังไม่ได้กำหนดลักษณะที่แน่นอนของร่างกายนี้ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่น่าสนใจกว่านั้นคือ ไม่เหมือนกับวัตถุที่มีขนาดกะทัดรัดคล้ายกันที่ตรวจพบในเหตุการณ์ควบรวม GW 190814 วัตถุที่มีขนาดกะทัดรัดนี้พบในระบบดาวคู่ในฐานะคู่หูของพัลซาร์ หากวัตถุที่มีขนาดกะทัดรัดนี้อยู่ในรูปแบบไบนารี่ที่มีพัลซาร์ถูกกำหนดให้เป็น a หลุมดำ ในอนาคต นี่จะเป็น "พัลซาร์-" แห่งแรก หลุมดำ ระบบ” ทราบแล้ว
เมื่อเชื้อเพลิงหมดจะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันใน ดาว หยุดและไม่มีพลังงานในการให้ความร้อนกับวัตถุเพื่อสร้างสมดุลของแรงโน้มถ่วงภายใน ด้วยเหตุนี้ แกนกลางจึงพังทลายลงภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเอง เหลือไว้เพียงขนาดกะทัดรัด เหลืออยู่- นี่คือจุดสิ้นสุดของดวงดาว ดาวที่ตายแล้วอาจเป็นดาวแคระขาวหรือดาวนิวตรอนหรือ หลุมดำ ขึ้นอยู่กับมวลของดาวดวงเดิม ดาวฤกษ์ที่มีมวลระหว่าง 8 ถึง 20 เท่าของมวลดวงอาทิตย์จะกลายเป็นดาวนิวตรอน (NS) ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่หนักกว่าจะกลายเป็นดาวนิวตรอน หลุมดำ (BH)
มวลสูงสุดของ ดาวนิวตรอน มีมวลประมาณ 2.2 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ หลุมดำ ก่อตัวเมื่อสิ้นสุดวงจรชีวิตของดาวฤกษ์ โดยปกติจะมีมวลมากกว่า 5 เท่าของดวงอาทิตย์ ช่องว่างระหว่างบ้านสีดำที่สว่างที่สุด (ได้แก่ 5 M⊙) และนิวตรอนที่หนักที่สุด ดาว (ได้แก่ 2.2 ม⊙) เรียกว่า “ช่องว่างมวลหลุมดำ”
วัตถุขนาดกะทัดรัดใน “หลุมดำ ช่องว่างมวล”
วัตถุขนาดกะทัดรัดที่ตกลงในช่องว่างมวล (ระหว่าง 2.2 ถึง 5 มวลดวงอาทิตย์) มักไม่ค่อยพบเห็นหรือเป็นที่เข้าใจกันดีนัก วัตถุขนาดเล็กบางชิ้นสังเกตพบใน คลื่นความโน้มถ่วง เหตุการณ์อยู่ในภูมิภาคช่องว่างมวลชน ตัวอย่างหนึ่งล่าสุดคือการค้นพบมวลกะทัดรัด 2.6 มวลดวงอาทิตย์ในวันที่ 14 สิงหาคม พ.ศ. 2019 ในเหตุการณ์ควบรวม GW190814 ซึ่งส่งผลให้เกิดบ้านดำของหลุมดำสุดท้ายประมาณ 25 มวลดวงอาทิตย์
วัตถุขนาดกะทัดรัดในช่องว่างมวลในรูปแบบ "ระบบไบนารี"
เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้รายงานการตรวจจับวัตถุขนาดกะทัดรัดดังกล่าวซึ่งมีมวลประมาณ 2.35 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ในกระจุกดาวทรงกลม NGC 1851 ในประเทศของเรา กาแล็กซีทางช้างเผือกที่บ้าน- เพราะนี่คือจุดต่ำสุดของ”หลุมดำ ช่องว่างมวล” วัตถุขนาดกะทัดรัดนี้อาจเป็นนิวตรอนขนาดใหญ่ก็ได้ ดาว หรือเบาที่สุด หลุมดำ หรือดาวฤกษ์บางดวงที่ไม่รู้จัก
ยังไม่ได้กำหนดลักษณะที่แน่นอนของร่างกายนี้
อย่างไรก็ตาม สิ่งที่น่าสนใจกว่านั้นคือ ไม่เหมือนกับวัตถุที่มีขนาดกะทัดรัดที่คล้ายกันซึ่งตรวจพบในเหตุการณ์ควบรวม GW 190814 วัตถุที่มีขนาดกะทัดรัดนี้ถูกพบในระบบดาวคู่ในฐานะสหายของพัลซาร์ไบนารีมิลลิวินาทีประหลาด
หากวัตถุที่มีขนาดกะทัดรัดนี้อยู่ในรูปแบบไบนารี่ที่มีพัลซาร์ถูกกำหนดให้เป็น a หลุมดำ ในอนาคต นี่จะเป็น "พัลซาร์-" แห่งแรก หลุมดำ ระบบ” ทราบแล้ว นี่คือสิ่งที่นักดาราศาสตร์พัลซาร์กำลังมองหามานานหลายทศวรรษ
***
อ้างอิง:
- ลิโก. ข่าวประชาสัมพันธ์ – LIGO-Virgo พบวัตถุลึกลับใน “Mass Gap” โพสต์เมื่อวันที่ 23 มิถุนายน 2020 มีจำหน่ายที่ https://www.ligo.caltech.edu/LA/news/ligo20200623
- E. Barr et al. พัลซาร์ในระบบไบนารี่ที่มีวัตถุขนาดกะทัดรัดอยู่ในช่องว่างมวลระหว่างดาวนิวตรอนกับหลุมดำ วิทยาศาสตร์ 19 มกราคม 2024 DOI: https://doi.org/10.1126/science.adg3005 พิมพ์ล่วงหน้า https://doi.org/10.48550/arXiv.2401.09872
- Fishbach M. , 2024. ความลึกลับใน "ช่องว่างมวล" ศาสตร์. 18 ม.ค. 2024 เล่มที่ 383 ฉบับที่ 6680 หน้า 259-260 ดอย: https://doi.org/10.1126/science.adn1869
- SARAO 2024 ข่าว – หลุมดำที่เบาที่สุดหรือดาวนิวตรอนที่หนักที่สุด? MeerKAT ค้นพบวัตถุลึกลับบริเวณขอบเขตระหว่างหลุมดำและดาวนิวตรอน โพสต์เมื่อ 18 มกราคม 2024 มีจำหน่ายที่ https://www.sarao.ac.za/news/lightest-black-hole-or-heaviest-neutron-star-meerkat-uncovers-a-mysterious-object-at-the-boundary-between-black-holes-and-neutron-stars/
***
