อ่านออกเสียงบนเส้นทางของกับดักแรงโน้มถ่วง หลุมดำเป็นต่อมที่ไม่รู้จักพอในอวกาศ การสังเกตใหม่แสดงให้เห็นถึงความหลากหลายและต้นกำเนิด เครื่องดูดฝุ่นจักรวาลส่งผลกระทบต่อวิวัฒนาการของกาแลคซีและสามารถเขย่าพื้นที่และเวลาอย่างแท้จริง ไม่มีสิ่งใดสามารถหนีรอดไปได้แม้แต่แสง อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ไม่ได้ค้นพบการค้นพบที่สั้น หลังจากมหาอุทกวิทยาในจักรวาลเป็นขอบเขตที่ไม่มีข้อโต้แย้งของนักทฤษฎีมานานหลายสิบปีขณะนี้มีการสังเกตการณ์อย่างท่วมท้น พวกมันเกี่ยวข้องกับความมืดที่โดดเดี่ยวและที่ซ่อนเร้นรวมไปถึงพลังที่ดุร้ายและสัตว์ประหลาดขนาดยักษ์ในใจกลางกาแลคซีไกลโพ้น
หลุมดำที่เป็นดาวฤกษ์มีน้ำหนักมากเท่าดวงอาทิตย์ถึงสามถึงสามโหล แต่สูงเพียงไม่กี่กิโลเมตร เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าพวกมันคือร่างของดาวขนาดใหญ่ที่ถูกเผาไหม้ซึ่งแกนกลางค้ำจุนกันและกัน นักวิจัยยังคงไขปริศนากระบวนการที่แน่นอน ยกตัวอย่างเช่นมันไม่ชัดเจนเช่นดาวฤกษ์สามารถยุบลงสู่หลุมดำได้โดยตรงหรือว่ามันจะระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาเป็นครั้งแรก ที่ปลายอีกด้านของสเปกตรัมของจักรวาลมาเอลสตรอมเป็นหลุมดำกาแล็คซีหรือมวลมหาศาล พวกมันมีน้ำหนักมากถึงหนึ่งล้านถึงหนึ่งแสนล้านดวงอาทิตย์ บางทีกาแลคซีทุกแห่งมีหัวใจที่หนักแน่นและมืดมน ในขณะเดียวกันก็มีข้อบ่งชี้ที่เพิ่มขึ้นว่าความเข้มข้นของมวลเหล่านี้มีอิทธิพลต่อการพัฒนาทางช้างเผือกและอาจเริ่มต้นขึ้นในตอนแรก ไม่ว่าพวกเขาจะมีชีวิตอย่างไรหัวใจ "มืด" นั้นมีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการของกาแลคซีเช่นรูปร่างและอัตราการก่อตัวดาว ดังนั้นหลุมดำนั้นอยู่ใกล้กับเรามากกว่าที่เราคิดถ้าไม่ใช่พวกมันสภาพของจักรวาลจะพัฒนาแตกต่างกันมากและก็อาจจะไม่มีมนุษย์เลย เป็นเรื่องน่าประหลาดใจที่วัตถุที่เล็กกว่าระบบสุริยะสามารถส่งผลต่อกาแลคซีขนาดใหญ่หลายพันล้านดวง
หลุมดำที่เป็นดาวฤกษ์และกาแล็คซีไม่ใช่สิ่งที่ธรรมชาติมีให้ในคอลลิสคอมิค เมื่อเร็ว ๆ นี้กลุ่มวิจัยญี่ปุ่นและอเมริกาหลายกลุ่มพบว่ามีหลุมดำขนาดกลางอย่างอิสระ - วัตถุท้องฟ้าที่หนักกว่าดวงอาทิตย์ 100 ถึง 10, 000 เท่า แต่มีขนาดเล็กกว่าดวงจันทร์ของเรา พวกเขาทรยศตนเองโดยการเปลี่ยนแปลงที่ละเอียดอ่อนในสเปกตรัม X-ray ของกาแลคซีซึ่งถูกบันทึกด้วย Rosat ดาวเทียม X-ray ของเยอรมันและ ASCA ของญี่ปุ่น การชนกันของหลุมดำที่เป็นตัวเอกเป็นวิธีที่น่าจะเป็นหลุมดำขนาดกลางได้มากที่สุด แม้ว่าการชนด้านหน้าในอวกาศเป็นไปได้ยากมาก แต่ดาวส่วนใหญ่ในเอกภพไม่ได้อยู่คนเดียว แต่เป็นวงกลมรอบจุดรวมทั่วไปในสองหรือสาม เมื่อพวกเขามีมวลมากพอพวกเขาจะพังทลายในตอนท้ายของชีวิตไปสู่หลุมดำที่ดำเนินการเกี่ยวกับจักรวาล แต่พลังงานแรงโน้มถ่วงจะสูญหายไป การสูญเสียพลังงานนี้ทำให้เกิดการหมุนวนของการทำลาย: หลุมดำกำลังเข้ามาใกล้และชนกันในที่สุด นักฟิสิกส์กำลังรอคอยวัดแรงกระแทกของจักรวาลเหล่านี้อยู่ "การชนกันของหลุมดำเป็นหนึ่งในผู้สมัครที่มีแนวโน้มมากที่สุดในการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง" Edward Seidel ศาสตราจารย์แห่งสถาบัน Max Planck สำหรับวิชาฟิสิกส์ความโน้มถ่วงใน Golm ใกล้พอทสดัมกล่าว กับเพื่อนร่วมงานของเขา Bernd Brügmannและ Werner Benger รวมถึงนักวิจัยต่างชาติเขาได้คำนวณเป็นครั้งแรกว่าเกิดอะไรขึ้นในการชนดังกล่าว
จากการคำนวณแสดงให้เห็นว่าขอบเขตเหตุการณ์ของหลุมดำบิดเบือนรูปถั่วลิสงก่อนที่จะรวมกันเหมือนหยดน้ำสองหยด ความแรงของคลื่นความโน้มถ่วงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วภายในไม่กี่ล้านวินาที ความถี่ของพวกเขาก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเช่นกัน หลุมดำสองดวงที่มีมวล 10 ถึง 15 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ตกหลุมกันที่ระยะทางประมาณ 50 กิโลเมตรในเวลาน้อยกว่า 0.2 พันในวินาทีที่ปล่อยออกมาประมาณหนึ่งเปอร์เซ็นต์ของมวลทั้งหมดในรูปของคลื่นความโน้มถ่วง "นี่เป็นพลังงานจำนวนมหาศาลซึ่งมีขนาดใหญ่กว่ารังสีประมาณหนึ่งพันเท่าที่ดวงอาทิตย์ของเราปล่อยออกมาในช่วงชีวิตห้าพันล้านปี" Bernd Brügmannกล่าว ในที่สุดดังเช่นในโบสถ์ระฆังความสั่นสะเทือนจะค่อยๆจางหายไปในขณะที่ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำที่รวมตัวกันอีกครั้งจะมีรูปร่างเป็นทรงกลม
แน่นอนว่าในโลกนี้แทบทุกสิ่งสามารถสัมผัสได้จากซุปเปอร์ครอสคอร์กเหล่านี้ แต่ด้วยเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงใหม่ซึ่งจะเริ่มการตรวจวัดในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้านักฟิสิกส์ต้องการพิสูจน์การสั่นสะเทือน มันจะไม่ง่าย - แต่นั่นไม่ใช่สิ่งที่คาดหวังจากวืดจักรวาล

=== Rüdiger Vaas

© science.de

แนะนำ ตัวเลือกของบรรณาธิการ