สล็อตแตกง่าย การวัดคลื่นความโน้มถ่วงทำให้มวลของวัตถุอยู่ระหว่างดาวนิวตรอนกับหลุมดำระลอกคลื่นในกาลอวกาศเผยให้เห็นการชนกันระหว่างหลุมดำกับวัตถุลึกลับที่อยู่ห่างไกลออกไป ซึ่งดูจะมีมวลมากเกินกว่าจะเป็นดาวนิวตรอนได้ แต่มวลไม่ใหญ่พอที่จะเป็นหลุมดำได้
เมื่อมองแวบแรก เหตุการณ์ที่ตรวจพบโดยเครื่องตรวจจับคลื่นโน้มถ่วง LIGO และ Virgo เมื่อวันที่ 14 สิงหาคม 2019 ดูเหมือนการชนกันระหว่างหลุมดำกับดาวนิวตรอน ( SN: 15/8/19 ) แต่การวิเคราะห์ครั้งใหม่ของคลื่นความโน้มถ่วงที่เล็ดลอดออกมาจากการควบรวมกิจการบอกเล่าเรื่องราวที่แตกต่างออกไป นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 23 มิถุนายน ใน Astrophysical Journal Lettersซึ่งแสดงให้เห็นว่าหลุมดำมวลประมาณ 23 เท่าของดวงอาทิตย์ชนวัตถุขนาดกะทัดรัดซึ่งมีมวลประมาณ 2.6 เท่าของมวลดวงอาทิตย์
วัตถุมวลดวงอาทิตย์ 2.6 ดวงนั้นหนักกว่าฝาครอบมวลดวงอาทิตย์ 2.5 เท่า
ที่คาดไว้ของดาวนิวตรอน แต่มันเล็กกว่าหลุมดำที่เบาที่สุดเท่าที่เคยมีมา ซึ่งมีมวลประมาณห้าเท่าดวงอาทิตย์ “เรามี [ที่นี่] ดาวนิวตรอนที่หนักที่สุดที่เรารู้จัก … หรือเรามีหลุมดำที่เบาที่สุดที่รู้จัก” โคล มิลเลอร์ นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ในคอลเลจพาร์กกล่าวซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานนี้
ดาวนิวตรอนซึ่งเป็นกลุ่มดาวฤกษ์ที่หนาแน่นเหลืออยู่จากการระเบิดของดาวนั้นคาดว่าจะมีมวลสูงสุดประมาณ 2.5 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ เพราะดาวฤกษ์ที่ใหญ่กว่าใดๆ มีแนวโน้มที่จะสลายตัวภายใต้น้ำหนักของมันเอง หลุมดำที่มีมวลน้อยกว่าประมาณ 5 เท่าของมวลดวงอาทิตย์เป็นไปได้ในทางทฤษฎี “เราเพิ่งไม่มีหลักฐานเชิงสังเกตของหลุมดำมวลต่ำดังกล่าว” ผู้เขียนร่วม Vicky Kalogera นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Northwestern ใน Evanston รัฐอิลลินอยส์ กล่าว นั่นอาจหมายถึงวัตถุดังกล่าว หายากมาก หรือยากที่จะระบุจนถูกมองข้ามไปในการค้นหาที่ผ่านมา
โชคไม่ดีที่การควบรวมกิจการครั้งนี้ไม่ได้ทิ้งร่องรอยไว้เพียงพอสำหรับนักดาราศาสตร์ที่จะค้นหาตัวตนของวัตถุมวลดวงอาทิตย์ 2.6 อันลึกลับ หลังจากที่ Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory หรือ LIGO ในสหรัฐอเมริกาและน้องสาวของมันทดลองในอิตาลี Advanced Virgo ตรวจพบการควบรวมกิจการ กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและอวกาศหลายสิบตัวได้สำรวจท้องฟ้าเพื่อหาแสงที่แผ่ออกมาจากจุดที่ตก แต่พวกเขาไม่พบอะไรเลย
การสังเกตหรือการสังเกตนั้น – หรือขาดไป – เข้ากับความคิดที่ว่าวัตถุลึกลับนั้นเป็นหลุมดำ เพราะโดยทั่วไปแล้วการชนกันของหลุมดำไม่ได้คิดว่าจะให้แสงใดๆ แต่ก็สามารถเข้ากับคำอธิบายของดาวนิวตรอนได้เช่นกัน แม้ว่าการรวมตัวของดาวนิวตรอนจะทำให้แสงหายไปได้มาก ( SN:10/16/17 ) แต่ก็เป็นไปได้ว่าการชนกันครั้งนี้ ซึ่งอยู่ห่างออกไปเกือบ 800 ล้านปีแสง จะอยู่ไกลเกินกว่าที่กล้องโทรทรรศน์จะมองเห็นการแผ่รังสีได้ หรือบางทีหลุมดำก็กลืนดาวนิวตรอนดาวคู่ของมันในอึกเดียว ทำให้มันหายไปอย่างไร้ร่องรอย
หากสถานการณ์สุดท้ายนั้นเป็นจริง
“นี่หมายความว่า [วัตถุคู่หนึ่ง] มีช่วงเวลาแห่งความรุ่งโรจน์ของคลื่นโน้มถ่วง” มิลเลอร์กล่าว และตอนนี้หลุมดำขนาดใหญ่ที่หลอมรวมเข้าด้วยกันจะ “ถึงวาระที่จะท่องไปในความว่างเปล่าอันกว้างใหญ่ของอวกาศ อาจจะไม่เคยเปล่งเสียงมองดูอีกเลย”
การสังเกตการณ์เหตุการณ์ที่คล้ายคลึงกันในอนาคตอาจให้หลักฐานสนับสนุนทั้งทฤษฎีหลุมดำขนาดเล็กหรือดาวนิวตรอนขนาดใหญ่ Kalogera กล่าว หากวัตถุขนาดกลางในการชนกันในอนาคตมีแนวโน้มว่าจะมีมวลประมาณ 2.5 ถึง 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ เธอสงสัยว่าคงหมายความว่านักดาราศาสตร์กำลังค้นพบดาวนิวตรอนที่หนักกว่าที่เคยพบในอดีต ในทางกลับกัน หากนักดาราศาสตร์ตรวจพบวัตถุจำนวนมากที่มีมวลอยู่ในช่วงตั้งแต่ 2.5 ถึง 5 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ซึ่งอาจบ่งชี้ถึงการเติมจำนวนประชากรของหลุมดำขนาดเล็กที่ถูกมองข้ามไปก่อนหน้านี้
Kalogera และ Miller ต่างก็เอนเอียงไปทางความคิดที่ว่าวัตถุลึกลับนั้นเป็นหลุมดำที่มีน้ำหนักเบากว่าดาวนิวตรอนรุ่นเฮฟวี่เวท ถ้าใช่ นั่นทำให้เกิดคำถามอีกข้อหนึ่งว่าหลุมดำขนาดไพน์ขนาดนี้มาจับคู่กับคู่หูที่ใหญ่กว่าตัวมันเองได้อย่างไร
หลุมดำมักจะร่วมมือกับพันธมิตรที่มีน้ำหนักเท่ากัน การควบรวมกิจการส่วนใหญ่ที่ตรวจพบโดย LIGO และ Virgo นั้นเกี่ยวข้องกับหลุมดำที่ค่อนข้างเท่าเทียมกัน ( SN: 4/20/20 ) แต่หลุมดำขนาดใหญ่กว่าที่เกี่ยวข้องในการควบรวมกิจการครั้งนี้มีมวลประมาณเก้าเท่าของหลุมดำที่เป็นปริศนา ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับสิ่งที่จะนำคู่รักแปลก ๆ มารวมกัน ที่นี่เช่นกัน นักดาราศาสตร์หวังว่าการสังเกตการณ์คลื่นโน้มถ่วงในอนาคตของการจับคู่ลูกคี่อาจให้คำตอบได้
การอ่านร้อยแก้วของ Mack ให้ความรู้สึกเหมือนเรียนฟิสิกส์จากเพื่อนที่เก่งและเล่นโวหาร หนังสือเล่มนี้เต็มไปด้วยเกร็ดน่ารู้ที่ไม่เป็นทางการมากมาย: “ฉันจะไม่ใส่น้ำตาลในเรื่องนี้ จักรวาลช่างแปลกประหลาด ” ผู้อ่านจะพบว่าตัวเองกลอกตาไปตามเชิงอรรถที่ไร้สาระและการอ้างอิงวัฒนธรรมป๊อปที่โง่เขลา ในเวลาเดียวกัน หนังสือเล่มนี้จะเจาะลึกลงไปในรายละเอียดทางฟิสิกส์ที่เฉียบขาด อธิบายแนวคิดที่สำคัญอย่างถี่ถ้วน เช่น พื้นหลังไมโครเวฟในจักรวาล ซึ่งเป็นแสงที่เก่าแก่ที่สุดในจักรวาล และจัดการกับหัวข้อลึกลับในฟิสิกส์เชิงทฤษฎี ตลอดเวลา Mack ทำงานได้ดีเยี่ยมในการจดจำจุดที่ความสับสนอาจทำให้ผู้อ่านสะดุดและให้ความกระจ่างแทน สล็อตแตกง่าย
