ฮือฮา! เผยภาพแรก"หลุมดำยักษ์"ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก

เฟซบุ๊ก "NARIT สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ" ของสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) (สดร.) เผยแพร่ภาพพร้อมข้อความระบุว่า ทีมนักดาราศาสตร์เปิดเผย “ภาพแรกของหลุมดำ ณ ใจกลางทางช้างเผือก” โดยใช้เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Event Horizon Telescope (EHT)

นับเป็นครั้งแรกที่สามารถบันทึกภาพหลุมดำมวลยิ่งยวด ณ ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก และเป็นหลักฐานสำคัญที่สุดที่ยืนยันว่า มีหลุมดำมวลยิ่งยวดอยู่บริเวณใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งการค้นพบครั้งนี้ช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจเกี่ยวกับหลุมดำมวลยิ่งยวดมากขึ้น และผลลัพธ์ที่ได้ตรงกับที่ทำนายเอาไว้โดยทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์

ภาพแรกของหลุมดำ “Sagittarius A*” (แซจิแทเรียส เอ สตาร์) หรือเรียกสั้นๆ ว่า Sgr A* ซึ่งเป็นหลุมดำมวลยิ่งยวด ณ ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก

นักดาราศาสตร์ค้นพบแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุปริศนา จากบริเวณใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก ในตำแหน่งของกลุ่มดาวคนยิงธนูมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1933 ซึ่งเป็นที่มาของชื่อ “Sagittarius A*” ต่อมามีการค้นพบหลักฐานชัดเจนยิ่งขึ้นที่บ่งชี้ว่า ดาวฤกษ์และแก๊สร้อนที่โคจรรอบวัตถุนี้ มีความเร็วสูงมากจนวัตถุนี้จะต้องมีแรงโน้มถ่วงมหาศาล ที่อยู่ภายในปริมาตรที่น้อยมากๆ สอดคล้องกับคุณสมบัติของหลุมดำมวลยิ่งยวด ทำให้นักดาราศาสตร์ Reinhard Genzel และ Andrea M. Ghez ได้รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 2020 ร่วมกับ Roger Penrose ในการค้นพบหลักฐานที่บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของหลุมดำที่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก

“หลุมดำ” เป็นวัตถุปริศนาที่มีแรงโน้มถ่วงสูงมาก แม้กระทั่งแสงก็ไม่สามารถหนีออกมาจากแรงโน้มถ่วงของหลุมดำได้ ถึงแม้ว่าจะไม่สามารถสังเกตเห็นหลุมดำได้โดยตรง แต่ก็สามารถสังเกตเห็นแก๊สร้อนที่สว่าง ในขณะที่พวกมันกำลังค่อยๆ ตกลงสู่หลุมดำได้ ปรากฏเป็น “วงแหวน” สว่างล้อมรอบ “เงา” สีดำ ซึ่งเป็นบริเวณอันมืดมิดที่รายล้อม “ขอบฟ้าเหตุการณ์” ของหลุมดำ ทำให้แสงไม่สามารถเดินทางออกมาได้

สาเหตุหนึ่งที่ทำให้การสังเกตการณ์ Sgr A* เป็นไปได้ยากมาก เนื่องจากขนาดที่อัดแน่นและระยะห่างที่ไกลออกไปของหลุมดำนี้ แม้ว่า Sgr A* จะมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 4 ล้านเท่า แต่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์เพียงแค่ 31 เท่า เทียบกันแล้วหลุมดำขนาดยักษ์นี้มีขนาดเล็กกว่าวงโคจรของดาวพุธรอบดวงอาทิตย์เท่านั้น

หากเปรียบเทียบกับระยะห่างที่อยู่ห่างออกไปถึง 27,000 ปีแสง ณ​ ใจกลางกาแล็กซีแล้ว การจะสังเกตการณ์หลุมดำนี้เปรียบได้กับการพยายามถ่ายภาพโดนัท ที่วางอยู่บนพื้นผิวของดวงจันทร์ที่ห่างออกไปเกือบ 400,000 กิโลเมตร จำเป็นต้องอาศัยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ และมีกำลังในการแยกภาพที่มากเกินกว่าที่กล้องโทรทรรศน์ใดๆ ในโลกเพียงกล้องเดียวจะสามารถทำได้

สำหรับภาพแรกของหลุมดำมวลยิ่งยวด Sgr A* ณ ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก ได้มาจากการเชื่อมต่อข้อมูลจากหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุกว่า 8 แห่งทั่วโลก ภายใต้เครือข่ายของ EHT เข้าด้วยกัน เพื่อประกอบกันเป็นกล้องเสมือนที่มีขนาดเท่าโลก เปิดเผยให้เห็นถึงโครงสร้างของแก๊สร้อนที่โคจรด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง วนรอบหลุมดำที่มีแรงโน้มถ่วงมหาศาลมากจนแม้กระทั่งแสงก็ไม่สามารถหลุดรอดออกมาได้อีก ปรากฏเป็นโครงสร้างวงแหวนสว่างล้อมรอบ “เงา” มืดของหลุมดำ ซึ่งเป็นภาพโดย EHT Collaboration