533.jpg
'อ.เจษฎา'อธิบายภาพ'หลุมดำ'แบบเข้าใจง่าย ยันทฤษฎี'ไอน์สไตน์'ถูกต้องอีกครั้ง

'อ.เจษฎา'อธิบายภาพ'หลุมดำ'แบบเข้าใจง่าย ยันทฤษฎี'ไอน์สไตน์'ถูกต้องอีกครั้ง

วันพฤหัสบดี ที่ 11 เมษายน พ.ศ. 2562, 11.51 น.

 

11 เม.ย.62 จากที่ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้เผยแพร่ภาพ "หลุมดำ" ที่ถ่ายภาพจริงได้เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ เมื่อวันที่ 10 เม.ย. ที่ผ่านมานั้น บนเฟซบุ๊ก Jessada Denduangboripant ของ เจษฎา เด่นดวงบริพันธ์ อาจารย์ประจำภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้เขียนอธิบายปรากฏการณ์นี้ให้เข้าใจได้โดยง่ายโดยระบุข้อความว่า


"ครั้งแรกในโลกครับ ที่มนุษย์สามารถถ่ายภาพของ "หลุมดำ Black Hole" ได้ !! เป็นความสำเร็จครั้งยิ่งใหญ่ครั้งหนึ่งของวงการดาราศาสตร์โลกครับ
-------
ภาพที่เห็นนี้เป็นภาพของหลุมดำที่จับภาพด้วยกล้องโทรทรรศน์ อีเว้นท์ ฮอไรซอน (Event Horizon Telescope หรือ EHT) ซึ่งเป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์สามารถจับภาพได้ แล้วจะปฏิวัติความรู้ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับเทหวัตถุในอวกาศอันยิ่งใหญ่นี้

ภาพของหลุมดำที่ได้นั้น เห็นวงแหวนของฝุ่นและก๊าซที่ล้อมรอบหลุมดำตรงกลาง ซึ่งหลุมดำนี้อยู่ที่ใจกลางของกาแล็กซี Messier 87 แล้วอยู่ห่างจากโลกไป 55 ล้านปีแสง

ตัวของหลุมดำเองนั้น ไม่สามารถมองเห็นได้ เนื่องจากมันมีสภาพที่ดึงดูดเอาสสารและแสงเข้าไป โดยไม่อาจเล็ดลอดหนีออกมา แต่วิธีการที่พวกนักดาราศาสตร์เขาใช้ในครั้งนี้ ทำให้สามารถจะแสดงบริเวณที่เป็น "ขอบฟ้าเหตุการณ์หรือ event horizon" ของหลุมดำได้

กล้องโทรทรรศน์ EHT ที่ใช้ในการสังเกตการณ์ครั้งนี้ ความจริงแล้วเป็นเครือข่ายของกล้องโทรทรรศน์วิทยุจำนวน 8 ตัว ที่ครอบคลุมพื้นที่ตั้งแต่ขั้วโลกใต้ ไปจนถึงสเปนและชิลี และมีนักวิทยาศาสตร์ร่วมทำงานมากกว่า 200 คน

ภาพที่ได้นั้น ออกมารูปทรงเหมือนกับจานขยายตัว (accretion disc) หรือเป็นโดนัทที่มีรูตรงกลาง ซึ่งก็เป็นฝุ่นและแก๊สที่กำลังถูกป้อนอยู่อย่างต่อเนื่องเข้าไปในหลุมดำด้านใน

กล้องโทรทรรศน์ EHT ใช้วิธีการตรวจจับการแผ่รังสีที่ปลดปล่อยออกมาจากอนุภาคภายในจานโค้งนั้น ซึ่งมีอุณหภูมิสูงหลายพันล้านองศา ในขณะที่พวกมันเคลื่อนที่หมุนไปรอบหลุมดำ ด้วยความเร็วที่เกือบจะใกล้กับความเร็วของแสง ก่อนที่จะถูกดูดหายลงไปในหลุม

การที่เรามองวงแหวนของหลุมดำ เห็นเป็นเหมือนรูปพระจันทร์เสี้ยวนั้น ก็เพราะว่าพวกอนุภาคที่อยู่ด้านข้างของจานขยายตัว ที่กำลังหันในทิศมาทางโลกของเรา ด้วยความเร็วกว่าอีกด้านหนึ่ง และทำให้ดูเหมือนกับสว่างกว่าด้านหนึ่ง

ส่วนเงาด้านที่มืดนั้น แสดงให้เห็นถึงขอบของ "ขอบฟ้าเหตุการณ์" ซึ่งเป็นจุดที่แสงและอนุภาคใดๆ ที่ผ่านจุดนี้ไปแล้ว จะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้รวดเร็วที่จะหนีจากแรงดึงดูดมหาศาลของหลุมดำ และทำให้ไม่อาจย้อนกลับออกมาได้อีก

หลุมดำนั้นถูกทำนายเป็นครั้งแรกจากทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ แม้ว่าตัวไอสไตน์เองนั้นก็เคยสงสัยเหมือนกันว่ามันมีอยู่จริงหรือเปล่า หลังจากนั้นเหล่านักดาราศาสตร์ก็เก็บรวบรวมหลักฐานได้อีกมากมาย ว่าหลุมดำนั้นมีอยู่จริงในอวกาศ รวมทั้งการที่เพิ่งจะตรวจจับคลื่นแรงโน้มถ่วงได้เมื่อเร็วๆนี้ ซึ่งเกิดจากการชนกันของหลุมดำคู่หนึ่ง

แต่หลุมดำนั้นมักจะมีขนาดเล็ก มืด และอยู่ห่างไกลเกินกว่าที่กล้องโทรทรรศน์ธรรมดาจะสังเกตเห็นมันได้โดยตรง เทียบได้กับการที่ต้องพยายามส่องหาขนมปังบนดวงจันทร์ ซึ่งเคยเชื่อกันว่าเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้เลย

แต่กล้องโทรทรรศน์ EHT สามารถบรรลุกำลังขยายที่ต้องการนี้ได้ ด้วยการรวบรวมข้อมูลจากหอดูดาววิทยุชั้นนำของโลก 8 แห่ง ซึ่งรวมถึงกล้อง Atacama Large Millimetre Array (Alma) ในประเทศชิลี และกล้องโทรทัศน์ South Pole Telescope ที่ขั้วโลกใต้ ซึ่งทำให้ได้ขนาดรวมเหมือนกับกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่เทียบเท่ากับโลกของเรา

ตอนที่กล้อง EHT เปิดใช้งานเมื่อปี 2017 นั้น มันมีเป้าหมายในการสำรวจอยู่ 2 ที่ คืิอที่ Sagittarius A* ซึ่งเป็นหลุมดำที่อยู่ตรงกลางของกาแล็กซีทางช้างเผือก และมีขนาดมวลประมาณ 4 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์ ส่วนอีกเป้าหมายหนึ่งนั้น ก็คือหลุมดำขนาดยักษ์ ในกาแล็กซี่ M87 ซึ่งมีขนาดเท่ากับ 6 พันล้านเท่าของดวงอาทิตย์

ปฏิบัติการนี้จะสำเร็จได้ขึ้นอยู่กับว่า จะต้องมีวันที่ท้องฟ้าปลอดโปร่งในทุกทวีปที่ทั้ง 8 ทีมนั้นทำงานอยู่พร้อมกัน ซึ่งประสานงานกันด้วยกันใช้นาฬิกาอะตอม ที่มีความแม่นยำสูงระดับที่คลาดเคลื่อนเพียงแค่ 1 วินาทีต่อ 100 ล้านปี และในที่สุด ความโชคดีทั้งหมดก็มาประจวบเหมาะกันในคืนหนึ่งในปี 2017

ผลการศึกษาที่ได้ออกมานี้ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มีความเข้าใจมากขึ้นถึงสภาพแวดล้อมแสนประหลาด ใกล้ๆกับหลุมดำ ที่ซึ่งมีแรงโน้มถ่วงรุนแรงมหาศาล

อย่างเช่น ที่บริเวณขอบฟ้าเหตุการณ์ แสงจะถูกทำให้เคลื่อนที่โค้งรอบหลุมดำจนครบวง ทำให้เหมือนกับว่า ถ้าคุณยืนอยู่ตรงนั้น คุณก็จะสามารถมองเห็นด้านหลังของตัวคุณเองได้ด้วย

ผลการศึกษานี้ยังช่วยทดสอบถึงความถูกต้องของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ที่ทำนายว่าจะมีแหวนทรงกลมอยู่ล้อมรอบหลุมดำ ซึ่งก็ตรงกันกับที่กล้อง EHT ได้สังเกตเห็น

นักวิทยาศาสตร์ยังหวังว่าจะสามารถเข้าใจได้มากขึ้นอยู่กับกำเนิดของกระแสเจ็ตของการแผ่รังสี ที่พุ่งออกมาจากแกนของหลุมดำบางแห่ง ด้วยความเร็วที่ใกล้กับความเร็วของแสง ทำให้เกิดเป็นลำแสงสว่างพุ่งออกมา

อย่างไรก็ตาม ผลการศึกษาที่ได้มานี้ ยังไม่สามารถบอกได้ว่า ด้านในของหลุมดำนั้นเป็นเช่นไร พอทำได้เพียงแค่การศึกษาขอบฟ้าเหตุการณ์เท่านั้น ยังเป็นอะไรบางอย่างที่สำคัญมากที่จะต้องศึกษากันต่อไป"

โปรดอ่านก่อนแสดงความคิดเห็น

1.กรุณาใช้ถ้อยคำที่ สุภาพ เหมาะสม ไม่ใช้ ถ้อยคำหยาบคาย ดูหมิ่น ส่อเสียด ให้ร้ายผู้อื่น สร้างความแตกแยกในสังคม งดการใช้ถ้อยคำที่ดูหมิ่นหรือยุยงให้เกลียดชังสถาบันชาติ ศาสนา พระมหากษัตริย์

2.หากพบข้อความที่ไม่เหมาะสม สามารถแจ้งได้ที่อีเมล์ online@naewna.com โดยทีมงานและผู้จัดทำเว็บไซด์ www.naewna.com ขอสงวนสิทธิ์ในการลบความคิดเห็นที่พิจารณาแล้วว่าไม่เหมาะสม โดยไม่ต้องชี้แจงเหตุผลใดๆ ทุกกรณี

3.ขอบเขตความรับผิดชอบของทีมงานและผู้ดำเนินการจัดทำเว็บไซด์ อยู่ที่เนื้อหาข่าวสารที่นำเสนอเท่านั้น หากมีข้อความหรือความคิดเห็นใดที่ขัดต่อข้อ 1 ถือว่าเป็นกระทำนอกเหนือเจตนาของทีมงานและผู้ดำเนินการจัดทำเว็บไซด์ และไม่เป็นเหตุอันต้องรับผิดทางกฎหมายในทุกกรณี

494.gif

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

Back to Top