กล้องเจมส์ เวบบ์ ค้นพบสิ่งที่ซ่อนอยู่: คู่หลุมดำมวลมหาศาลที่กำลัง 'กินอาหาร' ใกล้กันที่สุดเท่าที่เคยยืนยันได้ในจักรวาลยุคแรก

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) สร้างประวัติศาสตร์อีกครั้งด้วยการค้นพบระบบหลุมดำมวลมหาศาลคู่ที่กำลัง 'กินอาหาร' อย่างกระฉับกระเฉง และเป็นคู่ที่อยู่ใกล้กันมากที่สุดเท่าที่เคยมีการยืนยันในจักรวาลยุคแรก ระบบนี้มีชื่อว่า LID-1166

ระยะห่างและยุคสมัย

หลุมดำทั้งสองอยู่ในระยะห่างกันประมาณ 4,900 ปีแสง (หรือ 1.5 กิโลพาร์เซก) ซึ่งถือเป็นระบบหลุมดำคู่ที่ทำงานอยู่ (dual active galactic nuclei) ที่มีระยะห่างน้อยที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบในประวัติศาสตร์จักรวาลช่วงแรกเริ่ม ที่น่าทึ่งยิ่งกว่านั้นคือ ระบบนี้ดำรงอยู่ในช่วงเวลาที่จักรวาลมีอายุเพียง 1.3 พันล้านปี หรือคิดเป็นแค่ประมาณ 10% ของอายุปัจจุบันเท่านั้น

ทำไมกล้องรุ่นก่อนถึงมองไม่เห็น?

ก่อนหน้านี้ LID-1166 ถูกตรวจพบเป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ในการสำรวจ Chandra COSMOS Legacy Survey แต่กลับ ไม่ปรากฏแม้แต่ในภาพถ่ายที่ลึกที่สุดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล เหตุผลก็คือหลุมดำทั้งสองถูกฝังตัวอยู่ในกลุ่มก๊าซและฝุ่นระหว่างดาวที่มีความหนาแน่นสูง ซึ่งสามารถบดบังแสงที่ตามองเห็นและแสงอินฟราเรดใกล้ได้อย่างสมบูรณ์

JWST พิสูจน์ได้อย่างไร?

ทีมวิจัยนำโดย ฮเยวอน ซู (Hyewon Suh) จาก NSF NOIRLab ใช้เครื่องมือ NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) บน JWST ซึ่งมีความไวต่อแสงอินฟราเรดสูง ภาพจาก NIRSpec เผยให้เห็นแหล่งกำเนิดแสงขนาดกะทัดรัดสองแห่งที่สว่างจ้า โดยแต่ละแห่งมีลายเซ็นสเปกตรัมของก๊าซที่กำลังหมุนวนด้วยความเร็วสูง ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่บ่งชี้ถึงหลุมดำมวลมหาศาลที่กำลัง 'ป้อนอาหาร' อย่างแข็งขัน (Active Galactic Nuclei หรือ AGN)