“ย้อนเวลา” 13 พันล้านปี หลุมดำเผยสิ่งที่อธิบายไม่ได้

(NLDO) - การวิจัยใหม่ที่มุ่งทำความเข้าใจธรรมชาติของ J1120+0641 ซึ่งเป็นหลุมดำจากรุ่งอรุณแห่งจักรวาล ได้ให้ผลลัพธ์ที่น่าตกตะลึงอย่างมาก

การศึกษาวิจัยที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature Astronomy พยายาม "ชั่งน้ำหนัก" น้ำหนักของหลุมดำขนาดมหึมา J1120+0641 และพบว่ามันหนักกว่าดวงอาทิตย์ของเราถึง 1 พันล้านเท่า

มันเป็นผลลัพธ์ที่ทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์งุนงงอย่างมาก

J1120+0641 "กิน" อย่างดุเดือดจนเปล่งประกายราวกับดวงดาว - ภาพกราฟิก: ESO

J1120+0641 คือหลุมดำที่ "เดินทางข้ามเวลา" ในยุคที่เรียกว่า "รุ่งอรุณแห่งจักรวาล" ซึ่งเป็น 1 พันล้านปีแรกหลังจากบิ๊กแบงที่สร้างจักรวาล

J1120+0641 ปรากฏเป็นควาซาร์สว่างในเครื่องมือสังเกตการณ์ของโลกตั้งแต่ปี 2011

ในการศึกษาวิจัยครั้งใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ซูเปอร์เจมส์ เวบบ์ (ซึ่งจะเริ่มทำงานในปี 2022) เพื่อสังเกตวัตถุลึกลับนี้ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

การกล่าวว่า J1120+0641 “เดินทางผ่านอวกาศ” เป็นเพราะแสงที่สร้างภาพของวัตถุต้องการความล่าช้าตามระยะทางที่ไปถึงกล้องโทรทรรศน์

กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อเราเห็นบางสิ่งบางอย่างที่อยู่ห่างออกไปหลายพันล้านปีแสง เราก็กำลังมองไปยังเวลาและสถานที่ที่แสงนั้นมาจากเมื่อหลายพันล้านปีก่อน – มองตรงไปยังอดีต

ซึ่งหมายความว่า J1120+0641 มีขนาดใหญ่โตมากในเวลานั้น ซึ่งก็คือเพียง 770 ล้านปีหลังบิ๊กแบง หรือมากกว่า 13,000 ล้านปีก่อน

ตามหลักการที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางก่อนหน้านี้ หลุมดำดั้งเดิมควรจะเรียบง่ายและมีขนาดเล็ก ในช่วงเวลาหลายพันล้านปี พวกมันสามารถเจริญเติบโตจนใหญ่ขึ้นได้อย่างต่อเนื่องโดยผ่านช่วงเวลาอันยาวนานของการกลืนสสาร และอาจรวมตัวกันหลายต่อหลายครั้ง จนก่อให้เกิดหลุมดำที่เป็น "มอนสเตอร์สุดยอด"

ตัวแทนของ “มอนสเตอร์สุดยอด” ซาจิทาเรียส เอ* หลุมดำใจกลางดาราจักรทางช้างเผือกซึ่งโลกตั้งอยู่ มีมวลเกือบ 4.3 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์

วัตถุที่มีน้ำหนักเท่ากับดวงอาทิตย์ 1 พันล้านดวง ซึ่งปรากฏขึ้นเมื่อจักรวาลมีอายุเพียง 770 ล้านปี จึงเป็นสิ่งที่ไม่อาจอธิบายได้

เป็นไปได้ที่หลุมดำในจักรวาลยุคแรกนั้น "โหดร้าย" มากกว่าหลุมดำขนาดมหึมาในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม หลุมดำสามารถ "กิน" ได้ในอัตราหนึ่งเท่านั้น ซึ่งกำหนดโดย "ขีดจำกัดเอดดิงตัน" ที่ดูเหมือนจะทำลายไม่ได้ในฟิสิกส์

เกินขีดจำกัดนี้ วัสดุที่ได้รับความร้อนจะเรืองแสงจ้ามากจนแรงดันรังสีจะเกินแรงโน้มถ่วง ผลักวัสดุออกไปและไม่เหลืออะไรให้หลุมดำ "กิน" เลย

อย่างไรก็ตาม หลุมดำ J1120+0641 ได้ทำลายขีดจำกัดของเอ็ดดิงตันแล้ว

มันสามารถเข้าสู่การเพิ่มมวลแบบซูเปอร์เอ็ดดิงตันได้ ซึ่งจะผลักดันเกินขีดจำกัดนี้และกินสสารให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ก่อนที่แรงดันรังสีจะเข้ามา

นี่อาจเป็นคำอธิบายประการหนึ่งสำหรับหลุมดำที่ใจกลางของ J1120+0641 คำอธิบายดังกล่าวจะทำให้กฎของฟิสิกส์ดาราศาสตร์หลายข้อต้องเปลี่ยนไป หากเรายังคงค้นพบสิ่งที่คล้ายคลึงกันในจักรวาลยุคแรกๆ ต่อไป

ที่มา: https://nld.com.vn/xuyen-khong-13-ti-nam-lo-den-de-lo-dieu-khong-the-giai-thich-196240702111724631.htm