พบดาวฤกษ์ S301 เร็วสุดในทางช้างเผือก เฉียดหลุมดำยักษ์

Share on Line Share on Facebook Share on X
พบดาวฤกษ์ S301 เร็วสุดในทางช้างเผือก เฉียดหลุมดำยักษ์

วงการดาราศาสตร์โลกต้องจารึกประวัติศาสตร์หน้าใหม่อีกครั้ง เมื่อวันที่ 19 สิงหาคมที่ผ่านมา ทีมนักวิทยาศาสตร์ประกาศการค้นพบ "S301" ดาวฤกษ์ที่ได้รับการยืนยันอย่างเป็นทางการว่า เคลื่อนที่เร็วที่สุดเท่าที่เคยมีการตรวจพบในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา โดยดาวดวงนี้กำลังพุ่งทะยานผ่านอวกาศด้วยความเร็วสุดขั้วถึง 25,000 กิโลเมตรต่อวินาที หรือคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 8% ของความเร็วแสง


สรุปข่าว

นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวฤกษ์ S301 ทำสถิติเคลื่อนที่เร็วที่สุดในกาแล็กซีทางช้างเผือกถึง 25,000 กิโลเมตรต่อวินาที ดาวดวงนี้โคจรเฉียดหลุมดำยักษ์ในระยะประชิด ซึ่งจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์พิสูจน์ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ได้ในอนาคต

วงการดาราศาสตร์โลกต้องจารึกประวัติศาสตร์หน้าใหม่อีกครั้ง เมื่อวันที่ 19 สิงหาคมที่ผ่านมา ทีมนักวิทยาศาสตร์ประกาศการค้นพบ "S301" ดาวฤกษ์ที่ได้รับการยืนยันอย่างเป็นทางการว่า เคลื่อนที่เร็วที่สุดเท่าที่เคยมีการตรวจพบในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา โดยดาวดวงนี้กำลังพุ่งทะยานผ่านอวกาศด้วยความเร็วสุดขั้วถึง 25,000 กิโลเมตรต่อวินาที หรือคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 8% ของความเร็วแสง


ความเร็วระดับนี้เกิดขึ้นขณะที่ S301 กำลังโคจรเฉียดเข้าใกล้ "แซจิสแทเรียส เอสตาร์" (Sagittarius A*) หลุมดำมวลยิ่งยวดที่ซ่อนตัวอยู่ ณ ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก การค้นพบครั้งนี้เป็นผลงานของทีมวิจัยที่นำโดย เฟลิกซ์ มัง และ สเตฟาน กิลเลสเซน จากสถาบันฟิสิกส์นอกโลกแมกซ์พลังค์ ประเทศเยอรมนี ซึ่งเพิ่งได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ระดับโลกอย่าง Nature

จุดเริ่มต้นของการค้นพบย้อนกลับไปในปี 2023 เมื่อทีมวิจัยสามารถตรวจจับสัญญาณของ S301 ได้เป็นครั้งแรกผ่านเครื่องมือ GRAVITY บนกล้องโทรทรรศน์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ VLTI ของหอสังเกตการณ์ซีกโลกใต้แห่งยุโรป (ESO) ในประเทศชิลี จากนั้นทีมนักวิทยาศาสตร์ได้นำข้อมูลไปวิเคราะห์เทียบเคียงกับฐานข้อมูลเดิมในช่วงปี 2017 และ 2021 เพื่อสกัดหาความเร็วและทิศทางวงโคจรที่แม่นยำที่สุด จนนำมาสู่การยืนยันสถิติใหม่ในครั้งนี้

ความน่าสนใจที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกตื่นเต้นไม่ได้มีแค่เรื่องความเร็ว แต่รวมถึงวงโคจรที่แคบและกระชับอย่างมาก ดาวฤกษ์ดวงนี้ใช้เวลาเพียง 8.7 ปี ในการโคจรรอบหลุมดำยักษ์ครบรอบหนึ่งรอบ และในช่วงที่เข้าใกล้หลุมดำมากที่สุด มันมีระยะห่างเพียง 12 หน่วยดาราศาสตร์ หรือราว 12 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์เท่านั้น ซึ่งถือเป็นระยะประชิดอย่างมากเมื่อเทียบกับแรงโน้มถ่วงมหาศาลของหลุมดำที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 4.3 ล้านเท่า

เบื้องหลังความเร็วสุดขั้วนี้ นักดาราศาสตร์ตั้งข้อสันนิษฐานว่า ในอดีต S301 อาจเคยเป็นส่วนหนึ่งของระบบดาวคู่ที่เดินทางรอนแรมเข้ามาใกล้ศูนย์กลางกาแล็กซี เมื่อเข้าสู่เขตอิทธิพลของหลุมดำยักษ์ แรงดึงดูดมหาศาลได้ฉีกระบบดาวคู่นี้ออกจากกัน เหวี่ยงดาวดวงหนึ่งออกสู่อวกาศลึก และดึงให้ S301 ตกลงมาติดกับดักในวงโคจรมรณะนี้เพียงลำพัง

การที่ S301 โคจรในระยะประชิดหลุมดำมวลยิ่งยวด ทำให้มันกลายเป็นห้องปฏิบัติการทางธรรมชาติที่สมบูรณ์แบบที่สุดในการทดสอบ "ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป" ของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ โดยเฉพาะปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Frame Dragging หรือการที่วัตถุมวลมหาศาลหมุนรอบตัวเองอย่างรุนแรงจนบิดเบือนกาลอวกาศรอบข้าง ซึ่งแรงบิดนี้จะส่งผลให้ทิศทางวงโคจรของ S301 เปลี่ยนแปลงไปทีละน้อย

ทีมนักวิทยาศาสตร์กำลังจับตาดูดาวฤกษ์ดวงนี้อย่างใกล้ชิด โดยตั้งเป้าหมายว่าภายในทศวรรษหน้า พวกเขาจะสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงของวงโคจรและคำนวณอัตราการหมุนของหลุมดำแซจิสแทเรียส เอสตาร์ ได้โดยตรงเป็นครั้งแรก โดยอาศัยเทคโนโลยีที่ล้ำสมัยขึ้นอย่างเครื่องมือ GRAVITY+ และกล้องโทรทรรศน์ ELT เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการโคจรเฉียดหลุมดำในระยะประชิดอีกครั้งในปี 2031

ที่มาข้อมูล : Space, ESA, Nature

ที่มารูปภาพ : ChatGPT