เจนีวา — หลุมดำสัตว์ประหลาดในเอกภพยุคแรกอาจใช้เส้นทางที่ไม่ธรรมดาจนกลายเป็นหลุมดำขนาดใหญ่เมฆก๊าซขนาดยักษ์ในกาแลคซีแห่งแรกของเอกภพบางแห่งยุบตัวลงภายใต้แรงโน้มถ่วงของพวกมันเองเพื่อก่อตัวเป็นหลุมดำมวลมหาศาล นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ทฤษฎีลูซิโอ เมเยอร์แห่งมหาวิทยาลัยซูริกแนะนำในวันที่ 15 ธันวาคมที่งาน Texas Symposium on Relativistic Astrophysics กระบวนการตามสมมุติฐานเป็นทางลัดหลักไปสู่สถานะมวลมหาศาลเนื่องจากโดยทั่วไปคิดว่าหลุมดำจะเริ่มต้นจากจุดเล็กๆ และค่อยๆ เติบโตโดยการรวมเข้าด้วยกันและกลืนกินสสาร กลไกนี้ไม่ได้อาศัยดวงดาวในการวางไข่ในหลุมดำตั้งแต่แรก
ข้อเสนอของเมเยอร์ยังคงมีอุปสรรคให้เคลียร์
ก่อนที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์คนอื่นๆ จะยอมรับว่าเป็นไปได้ แต่ถ้าได้รับการยืนยัน มันจะไขความลึกลับว่าทำไมนักดาราศาสตร์ถึงยังคงพบหลุมดำขนาดมหึมาเมื่อจักรวาลมีอายุน้อยกว่าหนึ่งพันล้านปี
ปริศนามหึมานี้เดือดลงไปถึงจังหวะเวลา ดาวฤกษ์ดวงแรกซึ่งมีมวล 100 เท่าหรือมากกว่าดวงอาทิตย์ ก่อตัวขึ้นหลังจากบิกแบงไม่กี่ร้อยล้านปี หลุมที่ใหญ่ที่สุดระเบิดหลังจากนั้นไม่นานและทิ้งหลุมดำที่มีมวลเท่ากัน ทว่าการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์เมื่อเร็วๆ นี้เผยให้เห็นว่าประมาณ 500 ล้านปีต่อมา ซึ่งไม่นานนักในช่วงเวลาของจักรวาล หลุมดำบางแห่งมีน้ำหนักถึง 10 พันล้านเท่าดวงอาทิตย์ ( SN: 4/4/15, p. 5 ) ไม่ว่าหลุมดำโบราณจะเลี้ยงและรวมพลังกันบ่อยเพียงใด พวกมันก็จะมีปัญหาในการเติบโตถึง 100 ล้านอย่างรวดเร็ว
เมเยอร์ได้พยายามคิดค้นกลไกที่จะทำให้เกิดหลุมดำขนาดจัมโบ้
สูตรนี้ต้องใช้สสารจำนวนมากถึงจะตกลงมารวมกันจนกว่าแรงโน้มถ่วงรวมจะแรงพอที่จะป้องกันไม่ให้แสงหลุดรอดไปได้ ก๊าซทางช้างเผือกดูเหมือนจะเป็นส่วนประกอบในการสร้างหลุมดำในอุดมคติ
แต่ดูเหมือนว่าจะไม่ถึงสภาวะที่มีความหนาแน่นสูงที่จำเป็น แต่มีแนวโน้มที่จะเย็นตัวลงและรวมตัวกันเป็นกระจุกเล็กๆ ที่กลายเป็นดวงดาว
แต่ถ้าดาราจักรดึกดำบรรพ์ชนกัน Mayer เสนอว่าก๊าซของพวกมันอาจไม่มีโอกาสสร้างดาว การควบรวมกิจการทางช้างเผือกจะจุดประกายคลื่นปั่นป่วนที่ทำให้ก๊าซร้อนและป้องกันไม่ให้จับตัวเป็นก้อน การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ชุดใหม่แสดงให้เห็นการเติบโตของจานก๊าซหนาแน่น ซึ่งไม่สามารถแยกส่วนออกเป็นดาวฤกษ์ได้ ซึ่งในที่สุดก็มีขนาดเล็กลงจนยุบลงในหลุมดำซึ่งมีมวลหลายร้อยล้านเท่าของดวงอาทิตย์ เมเยอร์เรียกความก้าวหน้าโดยตรงจากก๊าซไปสู่ก้นบึ้งในความมืดมิดว่า “การล่มสลายที่มืดมิด”
“ไม่มีแสงที่ปล่อยออกมา” เขากล่าว “มันเป็นแค่หลุมดำขนาดใหญ่”
Mitchell Begelman นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ กล่าวว่าเขาชอบแนวความคิดของเมเยอร์ แต่เขากังวลว่าปัจจัยที่ขัดขวางการก่อตัวดาวฤกษ์ เช่น โมเลกุลของแก๊สที่หมุนเร็วเกินไป จะทำให้ดิสก์ไม่สามารถไปถึงมวลวิกฤตได้ “ฉันค่อนข้างไม่เชื่อว่าคุณจะพังได้” เขากล่าว
เมเยอร์กล่าวว่าเขาวางแผนที่จะใช้การจำลองตามทฤษฎีสัมพัทธภาพอย่างเข้มงวดมากขึ้นเพื่อดูว่ามีอะไรหยุดถ้ำแรงโน้มถ่วงหรือไม่ การพิสูจน์ว่าหลุมดำนั้นถือกำเนิดขึ้นเมื่อ 13 พันล้านปีก่อนนั้นยากกว่ามาก แม้ว่าการก่อตัวของสัตว์ประหลาดดังกล่าวจะกระตุ้นให้เกิดระลอกคลื่นที่ตรวจจับได้ผ่านอวกาศที่เรียกว่าคลื่นโน้มถ่วง
credit : retypingdante.com riwenfanyi.org rudeliberty.com scholarlydesign.net seriouslywtf.net
