โดย ชาร์ลส์ คิว ชอย เผยแพร่ 24 มิถุนายน 2017 บาคาร่าออนไลน์ ในขณะที่หลุมดําที่มีมวลของดวงอาทิตย์ไม่กี่ดวงและหลุมที่มีมวลของดวงอาทิตย์หลายล้านดวงมีอยู่จริง นักวิทยาศาสตร์ก็งวยที่เห็นมวลชนเพียงไม่กี่ดวงระหว่างสองขั้วนั้น งานใหม่อาจแนะนําเหตุผลว่าทําไม (เครดิตภาพ: อูเต้ เคราส์/วิกิพีเดีย, CC BY-SA)เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่นักดาราศาสตร์ตรวจพบ
หลุมดําที่มีมวลเท่ากันกับดวงอาทิตย์สองสามดวงหรือดวงอาทิตย์หลายล้านดวง แต่หลุมดําที่เชื่อมโยง
ที่หายไปในระหว่างนั้นได้หลบเลี่ยงการค้นพบ ตอนนี้การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าหลุมดํามวลกลางดังกล่าวอาจไม่มีอยู่ในจักรวาลสมัยใหม่เนื่องจากอัตราที่หลุมดําเติบโตนักวิทยาศาสตร์คิดว่าหลุมดํามวลดาวฤกษ์ — สูงถึงสองสามเท่าของมวลของดวงอาทิตย์ — ก่อตัวขึ้นเมื่อดาวยักษ์ตายและยุบตัวลงมาเอง ในช่วงหลายปีที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ได้ตรวจพบหลุมดํามวลดาวฤกษ์จํานวนหนึ่งในจักรวาลใกล้เคียงและในปี 2010 นักวิจัยได้ตรวจพบหลุมดําแรกนอกกระจุกดาวท้องถิ่นของกาแลคซีใกล้เคียงที่เรียกว่า Local Group
หลุมดําขนาดใหญ่เท่ามวลดาวฤกษ์อาจดูเหมือนพวกมันมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับหลุมดํามวลยวดยิ่งที่เรียกว่าซึ่งมีมวลหลายล้านถึงพันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ซึ่งก่อตัวเป็นหัวใจของกาแลคซีขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ถ้าไม่ใช่ทั้งหมด หลุมดํามวลยวดยิ่งที่เก่าแก่ที่สุดที่พบจนถึงปัจจุบัน ได้แก่ หลุมดําที่พบในปี 2015 ซึ่งมีมวลประมาณ 12 พันล้านมวลสุริยะ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อจักรวาลมีอายุเพียง 875 ล้านปีเท่านั้น การค้นพบนี้และคนอื่น ๆ ชี้ให้เห็นว่าหลุมดําจํานวนมากเกิดในตอนเช้าตรู่ของเวลาย้อนกลับไปเมื่อจักรวาลมีขนาดเล็กลงและสสารมีความเข้มข้นมากขึ้นทําให้พวกมันก่อตัวและเติบโตได้ง่ายขึ้น [ไม่มีทางหนี: ดําดิ่งสู่หลุมดํา (อินโฟกราฟิก)]
หลายคนยังคงไม่แน่ใจว่าหลุมดําเข้าถึงเส้นรอบวงมวลยวดยิ่งและมีอิทธิพลต่อจักรวาลรอบตัวพวกเขาอย่างไร ด้วยเหตุนี้นักดาราศาสตร์จึงต้องการวิเคราะห์หลุมดํามวลกลางที่มีมวลประมาณ 100 ถึง 10,000 มวลสุริยะที่พวกเขาคาดหวังว่าจะทําหน้าที่เป็นระยะกลางระหว่างหลุมดํามวลดาวฤกษ์และหลุมดํามวลยวดยิ่ง
อย่างไรก็ตามในขณะที่นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบหลุมดํามวลกลางที่มีศักยภาพจํานวนหนึ่งแต่หลักฐานยังคงไม่สามารถสรุปได้นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ Tal Alexander กล่าวที่สถาบันวิทยาศาสตร์ Weizmann ในเมือง Rehovot ประเทศอิสราเอลและ Ben Bar-Or ที่สถาบันเพื่อการศึกษาขั้นสูงในพรินซ์ตันรัฐนิวเจอร์ซีย์
ตอนนี้นักวิจัยเหล่านี้แนะนําว่าความที่รักของลิงก์ที่หายไปเหล่านี้อาจเกิดจากอัตราที่หลุมดําอาจเติบโต
พวกเขา รายละเอียดการค้นพบของพวกเขาออนไลน์ (เปิดในแท็บใหม่) วันที่ 19 มิ.ย. ในวารสาร Nature Astronomyในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบกรณีของหลุมดําหลายสิบแห่งที่กลืนกินดาวฤกษ์ หากหลุมดําเติบโตโดยการบริโภคดาวฤกษ์และวัตถุที่หนาแน่นและกะทัดรัดเช่นดาวแคระขาวและดาวนิวตรอนแทนที่จะเป็นเมฆก๊าซยักษ์หรือสสารมืดนักวิจัยประเมินว่าหลุมดําจะยังคงเติบโตในอัตราที่ค่อนข้างคงที่ของมวลสุริยะหนึ่งมวลต่อ 10,000 ปี (หากพวกเขาสามารถกินก๊าซหรือสสารมืดพวกมันอาจเติบโตได้เร็วขึ้น แต่ข้อมูลเกี่ยวกับวัสดุดังกล่าวในจักรวาลยุคแรกๆ นั้นเปิดกว้างสําหรับคําถามมากกว่า)
แม้ว่ามวลสุริยะหนึ่งมวลต่อ 10,000 ปีอาจดูไม่เร็วเป็นพิเศษ แต่ก็หมายความว่าแม้แต่หลุมดํามวลดาวฤกษ์ก็สามารถเติบโตได้อย่างสมบูรณ์ผ่านระยะมวลกลางหลังจาก 10 พันล้านปี ในการเปรียบเทียบจักรวาลมีอายุประมาณ 13.8 พันล้านปี
การค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าเมล็ดพันธุ์สําหรับหลุมดํามวลยวดยิ่ง “ถูกสร้างขึ้นค่อนข้างเร็วในกาแลคซีเมื่อสิ่งต่าง ๆ หนาแน่นมากขึ้น” Bar-Or บอกกับ Space.com เมล็ดเหล่านี้เกินระยะมวลกลางแล้วประมาณ 1.6 พันล้านถึง 2.2 พันล้านปีหลังจากบิกแบง – “หลุมดําบางส่วนหรือส่วนใหญ่อาจผ่านเกณฑ์มวลมวลยวดยิ่ง – หลุมดําแม้ก่อนหน้านี้” อเล็กซานเดอร์บอกกับ Space.com
แม้ว่านักวิจัยจะกล่าวว่าหลุมดํามวลกลางอาจมีอยู่ในปัจจุบันในพื้นที่หนาแน่นเช่นกระจุกดาวทรงกลม แต่ก็ยังคงยากที่จะระบุได้เนื่องจากแสงที่เกิดจากวัตถุที่ตกลงมานั้น “ไม่น่าตื่นเต้นและมีวัตถุอื่น ๆ ที่สามารถผลิตได้” อเล็กซานเดอร์กล่าวแต่ “วิธีที่ดีที่สุดในการค้นหาและระบุหลุมดํามวลกลางไม่ใช่โดยการปล่อยแสง แต่โดยการปล่อยคลื่นความโน้มถ่วง” อเล็กซานเดอร์กล่าว คลื่นความโน้มถ่วงเป็นระลอกคลื่นในพื้นที่ผ้าและเวลา และภารกิจเสาอากาศอวกาศเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์วิวัฒนาการ (ELISA) ที่วาง บาคาร่าออนไลน์
