นักดาราศาสตร์พบเหตุการณ์ดาวถูกหลุมดำยักษ์ฉีกขาดห่างจากใจกลางกาแล็กซี

ทีมนักดาราศาสตร์นำโดย Itai Sfaradi จาก University of California ค้นพบเหตุการณ์ที่ดาวดวงหนึ่งถูกหลุมดำมวลมหึมาฉีกกระชากอย่างรุนแรง หรือที่เรียกว่า Tidal Disruption Event (TDE) โดยเหตุการณ์ดังกล่าวมีชื่อว่า TDE 2023mfm ซึ่งเกิดขึ้นห่างจากใจกลางกาแล็กซีของมันราว 1.08 kiloparsecs หรือประมาณ 3,500 ปีแสง การค้นพบครั้งนี้เริ่มต้นจาก ZTF ก่อนจะนำไปศึกษาต่อด้วยกล้องโทรทรรศน์และหอดูดาวหลายแห่ง เช่น Keck, Lick, Hubble, Swift, Chandra, XMM-Newton และ VLA

ตามปกติแล้วหลุมดำมวลมหึมามักจะซ่อนตัวอยู่บริเวณใจกลางกาแล็กซี แต่ในช่วงที่ผ่านมามีการค้นพบกลุ่มหลุมดำเร่ร่อนที่อยู่ห่างจากใจกลางกาแล็กซีเช่นกัน ซึ่งอาจเกิดจากแรงถีบตัวของคลื่นความโน้มถ่วง การดีดตัวจากการเหวี่ยง หรือการยุบตัวของวงโคจรระหว่างการรวมตัวของกาแล็กซี การค้นหาหลุมดำที่อยู่ห่างจากใจกลางช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจประชากรและวิวัฒนาการของหลุมดำมวลปานกลางและหลุมดำมวลมหึมาได้ดีขึ้น แม้ว่าพวกมันจะหายากเนื่องจากไม่ได้กินมวลสารอย่าง active ทำให้ตรวจจับสัญญาณได้ยาก จนกระทั่งเกิดเหตุการณ์ TDE ที่ทำให้เกิดแสงสว่างจ้าและเผยตำแหน่งของหลุมดำเร่ร่อน

จากการวิเคราะห์เส้นโค้งแสงทางยาวคลื่นออปติคัลพบว่าความสว่างพุ่งถึงจุดสูงสุดใน 30 วัน ก่อนจะค่อยๆ ลดลงในช่วง 100 วัน และเมื่อประเมินจากการกระจายพลังงานสเปกตรัมในย่านออปติคัลและอัลตราไวโอเลต นักวิจัยประเมินว่ามีอุณหภูมิราว 20,000 Kelvin และคงความร้อนระดับนี้ไว้นานกว่าหนึ่งเดือนหลังจุดสูงสุด นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังประเมินมวลของหลุมดำนี้ไว้ที่ราว 1 ล้านถึง 10 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ ซึ่งใกล้เคียงกับหลุมดำประเภท TDE ที่เคยพบส่วนใหญ่

นักวิจัยได้สำรวจความเป็นมาที่เป็นไปได้ของหลุมดำที่อยู่นอกศูนย์กลางนี้ โดยอาจเป็นเศษซากของกาแล็กซีขนาดเล็กที่เคยชนเข้ากับกาแล็กซีแม่ หรืออาจเกิดจากการถูกขับออกมาจากระบบหลุมดำสามดวงด้วยแรงถีบจากคลื่นความโน้มถ่วง อย่างไรก็ตาม สองแนวคิดหลังถูกตัดออกเนื่องจากใจกลางกาแล็กซีมีหลุมดำของตัวเองอยู่แล้ว ทำให้นักวิจัยมองว่าสถานการณ์การรวมตัวของกาแล็กซีขนาดเล็กมีความเป็นไปได้มากที่สุด ขณะที่การสังเกตการณ์คลื่นวิทยุพบสัญญาณอ่อนๆ ปรากฏขึ้นในเวลาประมาณ 991 days หรือราว 2.7 ปี และทีมงานระบุว่าการเก็บข้อมูลวิทยุเพิ่มเติมในอนาคตอาจช่วยยืนยันตำแหน่งของหลุมดำเร่ร่อนนี้ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น