การศึกษาชี้ ‘การควบรวมจักรวาล’ ทำให้หลุมดำใหญ่ขึ้น

การศึกษาชี้ 'การควบรวมจักรวาล' ทำให้หลุมดำใหญ่ขึ้น

การสังเกตหลุมดำที่มีมวลสูงอย่างคาดไม่ถึงสามารถอธิบายได้ส่วนหนึ่งจากผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวของเอกภพ นักดาราศาสตร์ในสหรัฐอเมริกาเสนอ ทีมงานซึ่งนำใช้การเปรียบเทียบระหว่างการจำลองการควบรวมหลุมดำกับคลื่นความโน้มถ่วงที่ตรวจพบโดยความร่วมมือระหว่าง LIGO และ Virgo เพื่อแสดงให้เห็นว่าการเพิกเฉยต่อการขยายตัวของเอกภพอาจจำกัดความเข้าใจของเราได้อย่างไร 

ฟิสิกส์

ของหลุมดำตั้งแต่ปี 2015 การทำงานร่วมกันระหว่าง LIGO-Virgo ได้ตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงแล้ว 90 ครั้ง ซึ่งส่วนใหญ่มาจากการรวมตัวกันของหลุมดำสองหลุม ข้อสังเกตเหล่านี้เป็นชัยชนะของฟิสิกส์เชิงทดลองและได้เปิดเผยความลึกลับเกี่ยวกับมวลของหลุมดำที่มีผู้พบเห็นจนถึงตอนนี้ 

ทฤษฎีปัจจุบันเสนอว่าหลุมดำที่เกี่ยวข้องกับการควบรวมดังกล่าวควรมีมวลประมาณ 8-35 เท่าของดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ ความไม่เสถียรในแกนกลางของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ควรทำให้เกิดช่องว่างในมวลหลุมดำระหว่างมวลประมาณ 50–120 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ในทางตรงกันข้าม คลื่นความโน้มถ่วง

ที่ตรวจพบโดยความร่วมมือระหว่าง LIGO-Virgo ชี้ให้เห็นถึงการมีอยู่ของหลุมดำภายในช่องว่างทางทฤษฎีนี้ มีคำอธิบายหลายอย่างเพื่อรักษาความสอดคล้องระหว่างทฤษฎีและการสังเกต สิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น การสูญเสียมวลของดาวฤกษ์ ความเป็นโลหะ (ธาตุหนักในดาวฤกษ์)

และกลไกการระเบิดของดาวฤกษ์ อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ยังไม่มีทฤษฎีใดอธิบายข้อสังเกตได้

แนะนำ “การมีเพศสัมพันธ์ทางจักรวาลวิทยา”ตามที่ทีมชี้ให้เห็น ทฤษฎีในปัจจุบันมีสมมติฐานร่วมกันว่าหลุมดำอาศัยอยู่ในเอกภพที่ไม่ขยายตัว แนวคิดนี้ทำให้การคำนวณง่ายขึ้นอย่างมาก และไม่เคยคิดว่า

จะมีผลกระทบสำคัญใดๆ ต่อการทำนายเกี่ยวกับฟิสิกส์ของหลุมดำ ในการศึกษาของพวกเขา Croker และเพื่อนร่วมงานได้เสนอเป็นครั้งแรกว่ามวลหลุมดำสามารถเติบโตได้ตามเวลาจักรวาลวิทยา พวกเขาคิดว่าอัตราการเติบโตเชื่อมโยงกับการขยายตัวของเอกภพโดยผลที่พวกเขาเรียกว่า

หากสิ่งนี้เกิดขึ้น 

นักวิจัยทำนายว่ามันจะทำให้หลุมดำภายในระบบดาวคู่สามารถขยายไปสู่ช่วงมวลที่คิดว่าถูกห้ามโดยทฤษฎีที่มีอยู่ เพื่อทดสอบแนวคิดนี้ ทีมของ Croker ได้จำลองการเกิด วิวัฒนาการ และการตายของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่หลายล้านดวงในระบบดาวคู่ จากนั้น พวกเขาคำนวณคลื่นความโน้มถ่วงที่จะปรากฏ

ขึ้นเมื่อหลุมดำที่เกิดขึ้นหมุนวนเข้าหากันในที่สุด หลังจากการเติบโตหลายพันล้านปีผ่านการเชื่อมโยงกันทางจักรวาลวิทยา คำทำนายของนักดาราศาสตร์เห็นพ้องต้องกันพอสมควรกับข้อมูล LIGO–Virgo จริง โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงความเข้าใจปัจจุบันของเราเกี่ยวกับวัฏจักรชีวิตของดาวฤกษ์

และเพื่อนร่วมงานยอมรับว่าผลลัพธ์ของพวกเขายังห่างไกลจากการไขปริศนาที่เกิดจากความหลากหลายของมวลหลุมดำที่สังเกตได้ ยิ่งไปกว่านั้น เทคนิคการสังเกตการณ์ในปัจจุบันยังไม่ดีพอที่จะกำหนดความแข็งแกร่งของการมีเพศสัมพันธ์ทางจักรวาลวิทยานี้ แต่ด้วยการปรับปรุงความไว

ของหอสังเกตการณ์คลื่นโน้มถ่วงในอนาคต เร็วๆ นี้นักวิจัยหวังที่จะวัดความสัมพันธ์ระหว่างการเติบโตของหลุมดำและการขยายตัวสากลเป็นครั้งแรกของนายกรัฐมนตรีวินสตัน เชอร์ชิล เพื่อหารือเกี่ยวกับโครงการสัตว์เลี้ยงของเชอร์เวลล์ ไรล์ไม่สะทกสะท้านกับสหายที่สูงส่งของเขา 

ไรล์ไม่กลัวที่จะกล่าวว่าความคิดนั้น “ขยะที่เปื้อนเลือดสุดๆ”ลักษณะชนเผ่าที่แข็งแกร่งของกลุ่มวิจัยของเขานำไปสู่ความคิด “ป้อมปราการเคมบริดจ์” ที่ก่อให้เกิดข้อพิพาทกับบุคคลภายนอก นอกจากนี้ Ryle ยังไม่ชอบเข้าร่วมหรือเดินทางไปประชุมและการประชุม แม้ว่าจะมีตำแหน่งอันทรงเกียรติมากมาย

ซึ่งทำให้เขาเป็นที่ต้องการอย่างมาก ทัศนคติเหล่านี้ขัดแย้งกับข้อความที่พบในเอกสารของ Ryle ซึ่งเริ่มต้นด้วย: “โลกของเราเป็นหนึ่งเดียว” นั่นอาจเป็นความเชื่อของเขา แต่อุดมคติของ Ryle นั้นไม่ตรงกับความเป็นจริงเสมอไป ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2500 โลกและโดยเฉพาะสหรัฐอเมริกาต้องตกตะลึง

กับการปล่อยดาวเทียมดวงแรกของสหภาพโซเวียต Ryle สนใจในความเป็นไปได้ทางเทคนิค โดยตีพิมพ์ข้อเสนอในปี 1958 ร่วมกับ เกี่ยวกับการใช้ดาวเทียมประดิษฐ์เพื่อช่วยนำทางไม่กี่ปีต่อมา ทั้งคู่นำนักดาราศาสตร์ประท้วงต่อต้านการทดลอง “ระเบิดสีรุ้ง” ของสหรัฐฯ ซึ่งเป็นการระเบิดของอาวุธนิวเคลียร์

ที่ระดับความสูง พวกเขาเข้าร่วมกับนักดาราศาสตร์วิทยุทั่วโลกเพื่อต่อต้านการรบกวนของแถบแวนอัลเลนของโลก และการหยุดชะงักของการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์วิทยุ อย่างไรก็ตาม การวิ่งเต้นนี้ยังห่างไกลจากคำบอกเลิกอันเร่าร้อนของ Ryle ในปีต่อๆ มาของเขา

ความเร่งด่วน

สำหรับพลังงานข้อสงสัยของ Ryle ที่เขาเริ่มมีเกี่ยวกับการหลบหนีไปสู่ดาราศาสตร์มาถึงจุดสูงสุดในปี 1970 เมื่อถึงเวลานั้น ดาราศาสตร์วิทยุได้กลายเป็น “วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่” ที่กลุ่มใหญ่ใช้กันในระดับสากล และแม้ว่าโดยหลักการแล้ว Ryle จะสนับสนุนความร่วมมือระหว่างประเทศ 

แต่สิ่งนี้ก็ไม่เหมาะกับสไตล์ของเขา ตอนนี้ในวัย 50 ปี สุขภาพของ Ryle เริ่มทรุดโทรมลง และเขาต้องเข้ารับการผ่าตัดมะเร็งปอดอย่างน้อยหนึ่งครั้ง เขาค่อย ๆ เริ่มยุ่งเกี่ยวกับดาราศาสตร์วิทยุน้อยลง และเริ่มทำการวิจัยเกี่ยวกับพลังงานลมร่วมกับเพื่อนร่วมงานสองสามคน ย้อนกลับไปในทศวรรษที่ 1970 

มุมมองของเราเกี่ยวกับพลังงานแตกต่างไปจากปัจจุบันมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เชื่อกันว่าน้ำมันและก๊าซสำรองจะหมดภายในไม่กี่ทศวรรษ และในขณะที่นักวิทยาศาสตร์บางคนให้ความสำคัญกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของมนุษย์อย่างจริงจัง แต่ส่วนใหญ่  หากพวกเขาเคยได้ยิน เกี่ยวกับแนวคิดนี้มาก่อนมองว่าเป็นการเก็งกำไรเกินกว่าจะอธิบายได้ อย่างไรก็ตาม 

Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย