นักดาราศาสตร์ค้นพบ ดาวฤกษ์ที่เคลื่อนที่เร็วที่สุดในทางช้างเผือก โคจรใกล้หลุมดำมวลยิ่งยวด จนสามารถสัมผัสผลจากการหมุนของหลุมดำได้
วันที่ 19 สิงหาคม 2026 นักดาราศาสตร์จากทีม GRAVITY+ ของ ESO รายงานการค้นพบดาวฤกษ์ชื่อ S301 ซึ่งโคจรรอบหลุมดำมวลยิ่งยวด Sagittarius A* (Sgr A*) ที่ใจกลางทางช้างเผือก
( Milky Way's fastest star orbits our supermassive black hole so closely it feels its spin )
จุดเด่นของ S301 คือ
* โคจรรอบ Sgr A* ครบรอบหนึ่งใช้เวลาเพียง 8.7 ปี
* เข้าใกล้หลุมดำที่สุดประมาณ 1.78 พันล้านกิโลเมตร
* ระยะนี้ประมาณ 12 เท่าของระยะโลก–ดวงอาทิตย์
* ที่จุดใกล้ที่สุดมีความเร็วประมาณ 25,000 km/s
* เท่ากับประมาณ 8% ของความเร็วแสง
* เป็นดาวฤกษ์ที่มีความเร็วสูงที่สุดเท่าที่พบในทางช้างเผือก
* และเป็นดาวที่เข้าใกล้ Sgr A* มากที่สุดเท่าที่เคยสังเกตได้
สิ่งสำคัญที่สุดไม่ใช่แค่ความเร็ว แต่คือ S301 เข้าใกล้หลุมดำมากพอที่วงโคจรของมันอาจได้รับผลจากการหมุนของหลุมดำโดยตรง
ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein หลุมดำที่กำลังหมุนจะทำให้ ปริภูมิ-เวลา (spacetime) รอบตัวถูกลากให้หมุนตาม หรือเรียกว่า frame dragging / Lense–Thirring effect
ดังนั้น หากนักดาราศาสตร์ติดตามวงโคจรของ S301 ได้ละเอียดมากพอ พวกเขาอาจใช้การเปลี่ยนแปลงของวงโคจรเพื่อ วัด spin ของ Sgr A* ได้โดยตรง
ทำไม S301 สำคัญมาก
นี่อาจเป็นครั้งแรกที่เราสามารถวัดว่า
“หลุมดำ Sagittarius A หมุนเร็วแค่ไหน”*
โดยอาศัยการติดตาม การเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ แทนการอนุมานจากวิธีอื่น
ทีมวิจัยต้องติดตาม S301 ต่อไปประมาณหนึ่งทศวรรษ โดยเฉพาะช่วงที่มันจะเข้าใกล้ Sgr A* อีกครั้งใน ปี 2031
หากสามารถติดตามวงโคจรได้อย่างแม่นยำอย่างน้อย 2 รอบ ความคลาดเคลื่อนของแบบจำลองวงโคจรจะลดลงมากพอที่จะช่วยแยกผลจาก การหมุนของหลุมดำ ออกจากผลแรงโน้มถ่วงอื่น ๆ
S301 มาจากไหน?
นักวิจัยพบว่าไม่น่าจะเกิดขึ้นตรงตำแหน่งปัจจุบัน เพราะบริเวณใกล้หลุมดำรุนแรงเกินกว่าที่ดาวลักษณะนี้จะก่อตัวได้ง่าย
สมมติฐานหนึ่งคือ S301 เดิมเป็นส่วนหนึ่งของ ระบบดาวคู่
เมื่อระบบดาวเข้าใกล้ Sgr A* แรงไทดัลของหลุมดำฉีกดาวทั้งสองออกจากกัน:
ดาวคู่ → ถูกแรงไทดัลฉีก → S301 ถูกจับเข้าสู่วงโคจร → ดาวอีกดวงถูกดีดออกด้วยความเร็วสูง
กระบวนการนี้คล้ายกลไก Hills mechanism และดาวคู่ที่ถูกดีดออกอาจมีความเร็วมากพอที่จะหลุดออกจากกาแล็กซี
เครื่องมือที่ใช้
ทีมใช้ VLTI + GRAVITY/GRAVITY+ ของ European Southern Observatory ที่ชิลี
VLTI รวมแสงจากกล้องโทรทรรศน์ขนาด 8 เมตรจำนวน 4 ตัวเข้าด้วยกัน ทำให้ได้ความละเอียดเชิงมุมสูงมาก เปรียบเสมือนสร้าง “กล้องโทรทรรศน์เสมือน” ที่มีความละเอียดสูงกว่ากล้องเดี่ยวอย่างมาก
S301 จางมากถึงประมาณ 2 พันล้านเท่าเมื่อเทียบกับ Betelgeuse จึงต้องใช้เทคนิค interferometry ขั้นสูงจึงตรวจจับได้
####
สรุปสั้นที่สุด
S301 = ดาวฤกษ์ความเร็วสูงสุดที่พบในทางช้างเผือก
มันโคจรรอบ Sagittarius A* ด้วยความเร็วประมาณ 25,000 km/s (~8% c) และเข้าใกล้หลุมดำเพียง 1.78 พันล้าน km
ระยะใกล้ระดับนี้ทำให้วงโคจรของมันอาจได้รับผลจาก การหมุนของหลุมดำและการลากปริภูมิ-เวลา (frame dragging) อย่างชัดเจน
ดังนั้น S301 จึงเป็น “ห้องทดลองธรรมชาติ” สำหรับทดสอบสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein ในบริเวณสนามโน้มถ่วงรุนแรง และอาจทำให้นักดาราศาสตร์สามารถวัด อัตราการหมุนของ Sagittarius A* ได้เป็นครั้งแรกในอีกประมาณ 10 ปีข้างหน้า
อ่านต่อ
https://www.eso.org/public/news/eso2612/