หลุมดำ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบกรณีที่หลุมดำกลืนดาวนิวตรอน ซึ่งเป็นทรงกลมมวลมหาศาลของสสารนิวเคลียร์ ที่หลงเหลืออยู่หลังจากดาวมวลปานกลางถูกไฟไหม้ และระเบิดสองกรณี ตรวจพบการรวมตัวของวัตถุขนาดใหญ่ โดยใช้ระลอกคลื่นในอวกาศและเวลา หรือคลื่นความโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาเมื่อชนกัน ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เคยสังเกต การควบรวมของหลุมดำกับหลุมดำ หรือการควบรวมดาวนิวตรอนของดาวนิวตรอน

รวมถึงการรอคอยการค้นพบคู่ผสมดังกล่าวอย่างใจจดใจจ่อ คนส่วนใหญ่สงสัยว่าหลุมดำรวมตัวกับดาวนิวตรอน แต่นี่เป็นครั้งแรกที่เราได้เห็นสิ่งนี้อย่างแน่ชัด มายา ฟิชบัค นักดาราศาสตร์คลื่นโน้มถ่วงจากมหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยนอร์ธเวสเทิร์น ผู้ช่วยค้นพบกล่าว อย่างไรก็ตามในทั้ง 2 กรณี นักดาราศาสตร์ไม่เห็นแสงที่มองเห็นได้ หรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ ทำให้พวกเขากระหายการรวมตัว

ซึ่งหลุมดำจะกระจายภายในที่เรืองแสงของดาวนิวตรอนไปทั่วท้องฟ้า และช่วยไขความลับของมัน เมื่อ 5 ปีที่แล้ว นักฟิสิกส์ตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วง ที่ปล่อยออกมาเมื่อหลุมดำขนาดใหญ่ 2 แห่งโคจรรอบกันและรวมเข้าด้วยกัน การค้นพบนี้จัดทำโดย หอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วง ด้วยเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรเมตริก LIGO ซึ่งเป็นเครื่องมือเกี่ยวกับการมองเห็นขนาดใหญ่ในรัฐลุยเซียนาและวอชิงตันที่ใช้ลำแสงเลเซอร์

การวัดการยืดของพื้นที่ด้วยความแม่นยำที่น่าทึ่ง อีกหนึ่งปีต่อมา เครื่องตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงของยุโรป เวอร์โก้ในอิตาลีได้เข้าร่วมการค้นหา และภายในไม่กี่วัน เครื่องตรวจจับทั้ง 3 ตัวก็พบดาวนิวตรอน 2 ดวงโคจรรอบกัน การรวมตัวของดาวนิวตรอน ทำให้เกิดแฟลชที่เรียกว่าการระเบิดของรังสีแกมมา และจากนั้นเกิดการระเบิดที่เรียกว่ากิโลโนวา ซึ่งโยนองค์ประกอบที่ก่อตัวขึ้นใหม่เข้าสู่อวกาศ

ดอกไม้ไฟที่ตรวจพบโดยกล้องโทรทรรศน์ ในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าช่วยให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ สามารถกำหนดขอบเขตคุณสมบัติ ของสสารในดาวนิวตรอน ทดสอบทฤษฎีการระเบิดของรังสีแกมมา และเข้าใจที่มาของธาตุหนักได้ดีขึ้น การรวมตัวกันของดาวนิวตรอนนี้ ทำให้เกิดความอยากอาหารของนักวิจัยหลายคน สำหรับหายนะคอสมิกประเภทที่ 3 ซึ่งเห็นได้ชัดว่าน่าจะทำให้เกิดคลื่นโน้มถ่วง

นั่นคือการรวมตัวกันของหลุมดำและดาวนิวตรอน นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์บางคนแย้งว่า เหตุการณ์ดังกล่าวจะยิ่งเปิดเผยมากขึ้นไปอีก เนื่องจากหลุมดำไร้หน้าซึ่งเป็นสนามโน้มถ่วง ที่มีความเข้มข้นสูงเหลือทิ้งไว้โดยดาวมวลสูงที่ยุบตัวลงเป็นจุดๆหนึ่ง กำลังฉีกดาวนิวตรอนที่ซับซ้อนมากขึ้นออกเป็นชิ้นๆ พวกเขาหวังว่าการชนกันดังกล่าว จะทำให้โครงสร้างของดาวนิวตรอนสว่างขึ้น ในแบบที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน

ตอนนี้ทีม LIGO และ เวอร์โก้ได้สังเกตเห็นพัฒนาการ 2 ประการที่รอคอยมานาน สัญญาณที่แรงกว่าเปิดใช้งานเครื่องตรวจจับทั้ง 3 ตัวในวันที่ 15 มกราคม 2020 และข้อมูลแสดงให้เห็นว่าเกิดขึ้น เมื่อหลุมดำที่มีน้ำหนักประมาณ 6 ดวงอาทิตย์ดูดกลืนดาวนิวตรอน 1.5 เท่าของขนาดของดวงอาทิตย์ 10 วันก่อนหน้านั้น นักวิจัยได้พบหลุมดำมวล 9 เท่าดวงอาทิตย์ที่รวมตัวกับดาวนิวตรอนที่มีมวลดวงอาทิตย์ 1.9 เท่า

เหตุการณ์ทั้ง 2 เกิดขึ้นห่างออกไปประมาณ 1 พันล้านปีแสง ตามที่รายงานในวันนี้ในรายงานจากวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของกลุ่ม LIGO และ เวอร์โก้นักวิจัยของ LIGO และ เวอร์โก้ยังได้แยกแยะเหตุการณ์ 2 ถึง 3 อย่างที่พวกเขาเคยแนะนำไว้ก่อนหน้านี้ ว่าอาจเป็นการรวมตัวของดาวนิวตรอนกับหลุมดำ ตัวอย่างเช่น การสั่นสะเทือนที่ตรวจพบในเดือนสิงหาคม 2019

ซึ่งดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับหลุมดำ ที่รวมกับวัตถุที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 2.6 เท่า ซึ่งหนักเกินกว่าจะเป็นดาวนิวตรอน บางทีอาจเป็นหลุมดำที่สว่างมากผิดปกติ โชคไม่ดีสำหรับนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ การควบรวมดาวนิวตรอนของหลุมดำ และหลุมดำไม่ได้ส่งผลให้เกิดการระเบิด เห็นได้ชัดว่าต้องขอบคุณกล้องโทรทรรศน์แม่เหล็กไฟฟ้า ที่สแกนตำแหน่งของพวกมัน อาจเป็นเพราะพวกเขาอยู่ไกลมาก

อาจเป็นเพราะหลุมดำกลืนดาวนิวตรอนไปทั้งดวง ฟิชบัคซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีม LIGO กล่าว หลุมดำมีแนวโน้มว่าจะกลืนดาวนิวตรอนได้อย่างสมบูรณ์ หากหลุมดำมีมวลมากกว่าดาวนิวตรอนมาก ซึ่งมีน้ำหนักไม่เกิน 2.2 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ หรือถ้าหลุมดำหมุนช้าๆนั้น ไบรอัน เมตซ์เกอร์กล่าว นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ทฤษฎี ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียและสถาบัน

การควบรวมกิจการดังกล่าวจะฉีกดาวนิวตรอนออกจากกัน และทำให้เกิดการระเบิดได้ก็ต่อเมื่อดาวนิวตรอนโคจรรอบหลุมดำ ในระยะทางเท่ากับรัศมีของมันเอง ประมาณ 12 หรือ 13 กิโลเมตรก่อนที่จะตกลงมา เมตซ์เกอร์อธิบาย แต่ดาวนิวตรอนสามารถโคจรได้ใกล้แค่ไหนนั้น ขึ้นอยู่กับมวลและการหมุนของหลุมดำ และดาวนิวตรอนจะเข้าใกล้ได้มากขึ้น หากหลุมดำหมุนเร็วขึ้น

ทฤษฎีนี้คาดการณ์ว่าหลุมดำ ที่มีมวลดวงอาทิตย์นับสิบดวง ที่หมุนด้วยความเร็วสูงสุดจะฉีกดาวนิวตรอน ออกจากกันและทำให้เกิดการระเบิด หลุมดำ ที่ไม่หมุนจะกลืนดาวนิวตรอนทั้งดวง ถ้ามันมีน้ำหนักเพียง 5 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ LIGO ได้ตรวจพบหลุมดำหลาย 10 คู่แล้ว เมตซ์เกอร์กล่าว และข้อมูลจนถึงขณะนี้ชี้ให้เห็นว่าหลุมดำส่วนใหญ่ หมุนช้าและมีแนวโน้มที่จะกลืนดาวนิวตรอน คู่หูของพวกมันอย่างสมบูรณ์

คิดว่าทุกคนแค่คิดว่าพวกเขาจะหมุนเร็วขึ้น ด้วยการสังเกตนี้ทำให้ตระหนักว่าการระเบิด จากการควบรวมดาวนิวตรอนของหลุมดำอาจหาได้ยาก เมตซ์เกอร์กล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจาก LIGO และ เวอร์โก้มีความอ่อนไหวต่อหลุมดำที่หนักกว่า อย่างไรก็ตาม หลักฐานจากเหตุการณ์ใหม่สองเหตุการณ์นี้ ชี้ให้เห็นว่ามีหลุมดำและดาวนิวตรอนรวมตัวต่อพื้นที่ลูกบาศก์ปีแสง มากกว่าการรวมตัวของหลุมดำ ฟิชบัคกล่าว

อ่านได้ที่ โชค คนที่โชคร้ายยิ่งมีลักษณะนี้ชัดเจนขึ้นบนร่างกายหวังว่าจะไม่มีคุณ