สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ ไขข้อข้องใจ หลุมดำ คืออะไร และเหตุใดจึงเพิ่งถูกถ่ายภาพติดเป็นครั้งแรก
จากกรณีภาพหลุมดำ ที่ถูกเปิดเผยเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ โดยถูกจับภาพด้วยกล้องโทรทรรศน์อีเวนต์ฮอไรซัน ซึ่งอยู่ในกาแล็กซี Messier 87 หรือ M87 อยู่ห่างจากโลก 55 ล้านปีแสงนั้น (อ่านข่าว : ในที่สุดก็ได้เห็น.. เผยภาพ หลุมดำ Black Hole ครั้งแรกในประวัติศาสตร์โลก)
เกี่ยวกับเรื่องนี้ วันที่ 11 เมษายน 2562 เฟซบุ๊ก สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ Fan Page ได้ให้ความรู้ที่น่าสนใจเกี่ยวกับหลุมดำ โดยมีใจความ ดังนี้
- หลุมดำ คือ วัตถุที่หนาแน่นที่สุดอย่างหนึ่งในเอกภพ เมื่อมีมวลจำนวนมากมารวมตัวกันอยู่ในปริมาตรขนาดเล็ก แรงโน้มถ่วงของมวลเหล่านี้จะมีมากพอที่จะดูดทุกอย่างเข้าไปภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันได้ โดยหลุมดำมีแรงโน้มถ่วงสูงมากเสียจนความเร็วหลุดพ้นจากบริเวณที่เรียกว่า "ขอบฟ้าเหตุการณ์" (Event Horizon) มีค่าเท่ากับความเร็วของแสง ซึ่งเป็นความเร็วที่สูงที่สุดในเอกภพ เท่ากับว่า ไม่มีวัตถุใดแม้กระทั่งแสงจะสามารถหลุดพ้นออกมาจากหลุมดำได้
- เราไม่สามารถเห็นภายในหลุมดำได้
แต่สามารถสังเกตเห็นมวลและแสงที่วนอยู่รอบ ๆ หลุมดำได้
ภายในบริเวณของขอบฟ้าเหตุการณ์นั้นเป็นบริเวณที่ไม่มีวัตถุใด
หรือแม้กระทั่งแสงสามารถหลุดออกมาได้
หมายความว่า หากนักบินอวกาศคนหนึ่งอยู่ภายในขอบฟ้าเหตุการณ์
ไม่ว่าเขาจะฉายไฟฉายไปในทิศทางใด
ทุกทิศทางต่างก็นำไปสู่บริเวณกลางของหลุมดำทั้งนั้น
แต่หากนักบินอวกาศอยู่ภายนอกของขอบฟ้าเหตุการณ์
นักบินอวกาศก็จะยังสามารถฉายไฟฉายออกมาภายนอกได้
แต่ด้วยแรงโน้มถ่วงอันมหาศาล จะทำให้แสงที่ปล่อยออกมามีทิศทางบิดเบี้ยวไป
- การจะมองเห็นหลุมดำนั้นเป็นเรื่องที่ยากมาก เพราะว่าหลุมดำเป็นวัตถุที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก หากโลกของเราจะกลายเป็นหลุมดำ ก็จะมีขนาดไม่กี่มิลลิเมตร การที่จะสามารถสังเกตเห็นหลุมดำได้จึงจำเป็นต้องอาศัยหลุมดำที่มีมวลมาก หรือที่เรียกว่า "หลุมดำมวลยิ่งยวด" (Supermassive Black Hole : SMBH) ซึ่งภาพนี้คือหลุมดำในใจกลางของกาแล็กซี M87 ซึ่งมีมวลถึง 6.5 พันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ มีขนาดประมาณเท่ากับระบบสุริยะ ซึ่งเป็นหลุมดำที่มีขนาดเชิงมุมปรากฏจากโลกใหญ่กว่าหลุมดำที่ใจกลางทางช้างเผือกของเรา แม้กระทั่งที่ระยะห่างออกไปถึงกว่า 55 ล้านปีแสง
- การบันทึกภาพหลุมดำ จำเป็นที่จะต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ขนาดใหญ่มาก ๆ นี่เป็นเหตุผลหนึ่งว่าทำไมเราจึงมีความพยายามที่จะสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่มากขึ้นเรื่อย ๆ ส่วนวิธีที่นักดาราศาสตร์ใช้ ก็คือวิธีที่เรียกว่า Interferometry โดยการรวมแสงจากระยะห่างที่ไกลมาก ๆ หากเราสามารถมีกล้องสองตัวที่อยู่ห่างกันหลายพันกิโลเมตร แล้วนำแสงที่ได้นั้นมารวมกัน เราก็จะสามารถจำลองภาพที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดใหญ่เป็นพันกิโลเมตรได้
ภาพจาก nasa.gov
อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมจาก
เฟซบุ๊ก สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ Fan Page
