ความลับการชนของหลุมดำกับดาวนิวตรอนเผยผ่านวงโคจรรี
นักวิทยาศาสตร์ได้พบหลักฐานชิ้นแรกของหลุมดำแห่งหนึ่งกับดาวนิวตรอนดวงหนึ่งที่ชนกันแต่โคจรรอบกันและกันในเส้นทางที่เป็นวงรี แทนที่จะเป็นวงกลมที่สมบูรณ์ก่อนที่จะควบรวมกัน การค้นพบนี้ท้าทายข้อสันนิษฐานที่มีมานานว่าคู่เหล่านี้ก่อตัวและพัฒนาได้อย่างไร
คู่ดาวนิวตรอนกับหลุมดำเกือบทั้งหมดคาดว่าจะมีวงโคจรที่กลมอยู่นานก่อนที่จะควบรวมกัน แต่การวิเคราะห์คลื่นความโน้มถ่วงเหตุการณ์ GW200105 ได้แสดงว่าระบบนี้เคลื่อนที่ในวงโคจรแบบรีไข่ก่อนที่จะควบรวมก่อตัวเป็นหลุมดำที่มีมวล 13 เท่ามวลดวงอาทิตย์ วงโคจรรูปไข่นี้ไม่เคยพบมาก่อนในการชน
Patricia Schmidt จากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม กล่าวว่า การค้นพบนี้ได้ให้เงื่อนงำใหม่ที่สำคัญว่าวัตถุที่สุดขั้วเหล่านี้มาอยู่ด้วยกันได้อย่างไร มันบอกเราว่าแบบจำลองทางทฤษฎีที่มียังไม่สมบูรณ์และสร้างคำถามใหม่ๆ ว่าระบบแบบนี้ก่อตัวขึ้นตรงไหนของเอกภพ
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม, มหาวิทยาลัยเปิดมาดริด และสถาบันมักซ์พลังค์เพื่อฟิสิกส์ความโน้มถ่วง ได้เผยแพร่การค้นพบใน Astrophysical Journal Letters วันที่ 11 มีนาคม โดยวิเคราะห์ข้อมูลจากเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง LIGO และ Virgo โดยใช้แบบจำลองคลื่นความโน้มถ่วงแบบใหม่ที่พัฒนาโดยสถาบันดาราศาสตร์คลื่นความโน้มถ่วง มหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม นี่ช่วยให้พวกเขาได้ตรวจสอบทั้งความรี(eccentricity) และการควงส่าย(precession) ของวงโคจรก่อนหน้า
นี่เป็นครั้งแรกที่มีการตรวจสอบปรากฏการณ์ทั้งสองอย่างพร้อมกันในเหตุการณ์การชนดาวนิวตรอนกับหลุมดำ
ภาพจากศิลปินแสดงระบบคู่ดาวนิวตรอนและหลุมดำ เส้นทางของดาวนิวตรอนแสดงเป็นสีฟ้าและการเคลื่อนที่ของหลุมดำแสดงเป็นสีส้มเมื่อวัตถุทั้งสองโคจรรอบกันและกัน ความรีที่แสดงในภาพขยายใหญ่ขึ้นเมื่อเทียบกับระบบจริง GW 200105 เพื่อให้เห็นปรากฏการณ์ต่อการเคลื่อนที่โคจรชัดเจนมากขึ้น
Geraint Pratten สมาชิกจากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม กล่าวว่า วงโคจรเปิดโปงเรื่องออกมา รูปร่างที่รีก่อนที่จะเกิดการควบรวมได้แสดงว่าระบบนี้ไม่ได้พัฒนาอย่างเงียบเชียบโดดเดี่ยว แต่แทบจะแน่นอนเลยที่ได้รับผลกระทบจากปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงกับดาวฤกษ์อื่น หรือกระทั่งองค์ประกอบที่สามในระบบ
การวิเคราะห์เบเยอร์เปรียบเทียบการทำนายทางทฤษฎีหลายพันแบบกับข้อมูลจริง ได้แสดงว่าวงโคจรกลมไม่น่าเป็นไปได้อย่างรุนแรง ด้วยความเชื่อมั่น 99.5% การวิเคราะห์ GW200105 ก่อนหน้านี้ซึ่งสันนิษฐานวงโคจรกลม ทำให้ประเมินมวลหลุมดำต่ำเกินไป และประเมินมวลดาวนิวตรอนสูงเกินไป การศึกษาใหม่ได้ปรับค่าเหล่านี้ให้ถูกต้องและไม่พบหลักฐานการควงส่าย ซึ่งบ่งชี้ว่าวงโคจรที่รีติดกับระบบมาตั้งแต่การก่อตัวไม่ได้เกิดจากการหมุนรอบตัว
Gonzalo Morras จากมหาวิทยาลัยเปิดแห่งมาดริด และสถาบันมักซ์พลังค์เพื่อฟิสิกส์ความโน้มถ่วง กล่าวว่า นี่เป็นข้อพิสูจน์ที่ชัดเจนว่าไม่ใช่ว่าคู่ดาวนิวตรอน-หลุมดำทุกคู่จะมีกำเนิดเหมือนกัน วงโคจรที่รีบอกถึงสถานที่เกิดในสภาพแวดล้อมที่ดาวมีปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงแบบหลายดวง การค้นพบนี้ท้าทายมุมมองที่มีอยู่เดิมว่าการควบรวมทั้งหมดจากดาวนิวตรอนและหลุมดำ เกิดขึ้นจากช่องทางการก่อตัวแบบเดียว และเน้นให้เห็นถึงความต้องการแบบจำลองรูปแบบคลื่นชั้นสูงที่จะสามารถจับความซับซ้อนอย่างครบถ้วนในระบบเหล่านี้
การศึกษาช่วยอธิบายความหลากหลายของการควบรวมในระบบคู่กะทัดรัดที่กำลังเพิ่มขึ้นและเปิดประตูสู่การจำแนกเส้นทางที่ไม่ปกติมากขึ้นไปอีก เมื่อจำนวนการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงยังคงเพิ่มขึ้น
แหล่งข่าว phys.org : oval orbit casts new light on black hole-neutron star mergers
iflscience.com : catastrophic collision of black hole and neutron star reveals never-before-seen oval orbit
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
