ราศีธนู A*

Article

May 20, 2022

Sagittarius A* ( AY star) ย่อมาจาก Sgr A* ( SAJ AY star) เป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซีของทางช้างเผือก ตั้งอยู่ใกล้ชายแดนของกลุ่มดาวราศีธนูและราศีพิจิก ประมาณ 5.6° ทางใต้ของสุริยุปราคา ใกล้กระจุกดาวผีเสื้อ (M6) และแลมบ์ดา สกอร์เปีย วัตถุนี้เป็นแหล่งวิทยุดาราศาสตร์ที่สว่างและกะทัดรัดมาก ชื่อราศีธนู A* มาจากเหตุผลทางประวัติศาสตร์ ในปี 1954 John D. Kraus, Hsien-Ching Ko และ Sean Matt ได้ระบุแหล่งที่มาของวิทยุที่พวกเขาระบุด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอที่ความถี่ 250 MHz แหล่งที่มาจัดเรียงตามกลุ่มดาว และจดหมายที่มอบหมายให้เป็นไปตามอำเภอใจ โดย A หมายถึงแหล่งกำเนิดวิทยุที่สว่างที่สุดภายในกลุ่มดาว เครื่องหมายดอกจัน * เป็นเพราะการค้นพบนี้ถือว่า "น่าตื่นเต้น" ควบคู่ไปกับระบบการตั้งชื่อของสถานะอะตอมที่ถูกกระตุ้นซึ่งแสดงด้วยเครื่องหมายดอกจัน (เช่น สถานะตื่นเต้นของฮีเลียมจะเป็น He*) เครื่องหมายดอกจันถูกกำหนดในปี 1982 โดยโรเบิร์ต แอล. บราวน์ ซึ่งเข้าใจว่าการแผ่รังสีคลื่นวิทยุที่รุนแรงที่สุดจากใจกลางดาราจักรดูเหมือนจะเกิดจากวัตถุวิทยุที่ไม่ใช่ความร้อนที่มีขนาดกะทัดรัด การสังเกตการณ์ดาวฤกษ์หลายดวงที่โคจรรอบราศีธนู A* โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาว S2 ถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดมวลและขีดจำกัดบนของรัศมีของวัตถุ จากมวลและขีดจำกัดรัศมีที่แม่นยำยิ่งขึ้น นักดาราศาสตร์ได้ข้อสรุปว่าราศีธนู A* ต้องเป็นหลุมดำมวลมหาศาลใจกลางทางช้างเผือก มูลค่าปัจจุบันของมวลอยู่ที่ 4.154±0.014 ล้านมวลดวงอาทิตย์ Reinhard Genzel และ Andrea Ghez ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2020 จากการค้นพบของพวกเขาว่า Sagittarius A* เป็นวัตถุมวลรวมมหาศาลซึ่งมีหลุมดำเป็นคำอธิบายเดียวที่เป็นไปได้ ในขณะนั้น เมื่อวันที่ 12 พฤษภาคม พ.ศ. 2565 นักดาราศาสตร์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ ได้เผยแพร่ภาพแรกของดิสก์สะสมมวลรอบขอบฟ้าราศีธนู A* ที่ผลิตขึ้นโดยใช้เครือข่ายหอสังเกตการณ์วิทยุทั่วโลกซึ่งสร้างขึ้นเมื่อเดือนเมษายน พ.ศ. 2560 ยืนยันว่า วัตถุที่จะเป็นหลุมดำ นี่เป็นภาพหลุมดำที่ได้รับการยืนยันครั้งที่ 2 ต่อจากหลุมดำมวลมหาศาลของ Messier 87 ในปี 2019

การสังเกตและคำอธิบาย

เมื่อวันที่ 12 พฤษภาคม พ.ศ. 2565 Event Horizon Telescope Collaboration ได้เผยแพร่ภาพ Sagittarius A* เป็นครั้งแรก โดยอิงจากข้อมูลเครื่องวัดระยะคลื่นวิทยุที่ถ่ายในปี 2017 ซึ่งยืนยันว่าวัตถุนั้นมีหลุมดำ นี่เป็นภาพที่สองของหลุมดำ ภาพนี้ใช้เวลาคำนวณถึงห้าปีในการประมวลผล ข้อมูลถูกเก็บรวบรวมโดยหอสังเกตการณ์วิทยุแปดแห่งในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์หกแห่ง ภาพวิทยุสร้างจากข้อมูลโดยการสังเคราะห์รูรับแสง โดยปกติแล้วจะมาจากการสังเกตแหล่งที่มาที่เสถียรในตอนกลางคืนเป็นเวลานาน การปล่อยคลื่นวิทยุจาก Sgr A* จะแตกต่างกันไปตามลําดับนาที ทำให้การวิเคราะห์ซับซ้อน ผลลัพธ์จะให้ขนาดเชิงมุมโดยรวมสำหรับแหล่งกำเนิด 51.8±2.3 μas) ที่ระยะทาง 26,000 ปีแสง (8,000 พาร์เซก) มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 51.8 ล้านกิโลเมตร (32.2 ล้านไมล์) สำหรับการเปรียบเทียบ โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 150 ล้านกิโลเมตร (1.0 หน่วยดาราศาสตร์ 93 ล้านไมล์) จากดวงอาทิตย์ และดาวพุธอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 46 ล้านกิโลเมตร (0.31 AU; 29 ล้านไมล์) การเคลื่อนที่ที่เหมาะสมของ Sgr A* อยู่ที่ประมาณ −2.70 mas ต่อปีสำหรับการขึ้นทางขวา และ −5.6 mas ต่อปีสำหรับการปฏิเสธ การวัดหลุมดำเหล่านี้ของกล้องโทรทรรศน์โดยกล้องโทรทรรศน์ทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์อย่างเข้มงวดมากกว่าที่เคยทำมา และผลลัพธ์ก็เข้ากันอย่างลงตัว ในปี 2019 การวัดที่ทำโดยกล้องไวด์แบนด์แบบใช้คลื่นความถี่สูง (HAWC+) แบบ Airborne ที่มีความละเอียดสูงซึ่งติดตั้งอยู่ในเครื่องบิน SOFIA เปิดเผย สนามแม่เหล็กนั้นทำให้วงแหวนก๊าซและฝุ่นที่อยู่รอบๆ มีอุณหภูมิตั้งแต่ −280 ถึง 17,500 °F (99.8 ถึง 9,977.6 K; -173.3 ถึง 9,704.4 °C) ไหลเข้าสู่วงโคจรรอบราศีธนู A* ทำให้หลุมดำ การปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่ำ นักดาราศาสตร์ไม่สามารถสังเกต Sgr A* ในสเปกตรัมของแสงได้ เนื่องจากผลกระทบของการสูญพันธุ์ขนาด 25 โดยฝุ่นและก๊าซระหว่างแหล่งกำเนิดและโลก