ฮือฮา นักวิทย์เผยภาพครั้งแรก หลุมดำยักษ์ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก

นักวิทยาศาสตร์สามารถถ่ายภาพหลุมดำขนาดยักษ์ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกได้เป็นครั้งแรก เป็นหลักฐานพิสูจน์ว่ามีหลุมดำมวลมหาศาลอยู่กลางกาแล็กซีของเราจริง

สำนักข่าว เดอะ การ์เดียน รายงานว่า นักวิทยาศาสตร์เผยแพร่ภาพถ่ายหลุมดำขนาดยักษ์ซึ่งพวกเขาตั้งชื่อให้ว่า ‘Sagittarius A’ ที่ตั้งอยู่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราออกมาให้ชมเป็นครั้งแรก ในวันที่ 12 พ.ค. 2565 โดยเป็นหลุมดำที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 4 ล้านเท่า

ภาพดังกล่าวถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ ‘Event Horizon Telescope’ (EHT) ซึ่งเป็นเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ 8 ตัวตั้งกระจายตามจุดต่างๆ ไล่ตั้งแต่ทวีปแอนตาร์กติกา ไปจนถึงสเปน และชิลี โดยภาพไม่ได้แสดงให้เห็นตัวหลุมดำ Sagittarius A เนื่องจากไม่มีสสารใดแม้แต่แสงที่สามารถหนีจากแรงดึงดูดของมันได้ จึงเห็นเป็นเพียงหลุมมืดที่ห้อมล้อมไปด้วยวงแหวนแสงและสสารที่กำลังถูกดูดเข้าไปเท่านั้น

ศาสตราจารย์ เซรา มาร์คอฟฟ์ นักดาราศาสตร์หญิงจากมหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัม และเป็นประธานร่วมของสภาวิทยาศาสตร์ EHT กล่าวว่า หลุมดำในทางช้างเผือกนี้เป็นเป้าหมายหลักของพวกเธอมาตลอด เนื่องจากมันเป็นหลุมดำมวลยิ่งยวดที่อยู่ใกล้โลกที่สุด และเป็นเหตุผลที่พวกเธอเริ่มทำงานนี้ตั้งแตแรก “มีการค้นหาสิ่งเหล่านี้มาเป็น 100 ปีแล้ว ดังนั้นในทางวิทยาศาสตร์ นี่ถือเป็นเรื่องใหญ่”

ภาพถ่ายนี้กลายเป็นข้อพิสูจน์ที่ไม่อาจปฏิเสธได้ว่า มีหลุมดำอยู่กลางทางช้างเผือกจริง ซึ่งเป็นทฤษฎีกระแสหลักในแวดวงดาราศาสตร์มาตลอด แต่ยังมีนักวิทยาศาสตร์บางกลุ่มที่ตั้งข้อสงสัยว่า หลุมดำในทฤษฎีอาจเป็นวัตถุนอกโลกอื่นๆ เช่น ดาวโบซอน (Boson star) หรือกลุ่มก้อนของสสารมืด (dark matter)

ทั้งนี้ ทีมงานของ EHT ระบุว่า ในสายตาคนทั่วไป ภาพหลุมดำ Sagittarius A นี้ อาจดูไม่ต่างจากภาพหลุมดำ ‘Messier 87’ (M87) ที่พวกเขาถ่ายได้ในปี 2562 แต่ในความเป็นจริง หลุมดำทั้งสองแตกต่างกันอย่างยิ่ง เนื่องจาก Sagittarius A ดูดกลื่นสสารอย่างช้าๆ ไม่เหมือนหลุมดำอื่นๆ ที่ดูดกลืนอย่างรุนแรง

“หากเปรียบเทียบเป็นคน Sagittarius A จะกินเพียงข้าว 1 เมล็ดในทุกๆ 1 ล้านปี” ไมเคิล จอห์นสัน จากศูนย์ดาราศาสตร์ ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน กล่าว ส่วน M87 ซึ่งเป็นหนึ่งในหลุมดำใหญ่สุดในจักรวาลนั้นตรงกันข้าม เนื่องจากมันมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 6,500 ล้านเท่า และจะเหวี่ยงแสงหรือสสารที่ถูกมันดึงดูดให้พุ่งเข้าสู่ช่องว่างระหว่างดาราจักร (Intergalactic space) Sagittarius A จึงทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้มุมมองมากขึ้นเกี่ยวกับสภาวะมาตรฐานของหลุมดำ คือการนิ่งและสงบ

การค้นพบล่าสุดยังทำให้รู้ด้วยว่า องศาการหมุนของ Sagittarius A ไม่สอดคล้องกับระนาบกาแล็กซี (galactic plane) มากนัก แต่เอียงไปประมาณ 30 องศา และพบกิจกรรมของสนามแม่เหล็กลักษณะคล้ายกับที่พบในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์

แต่การสังเกตการณ์ Sagittarius A ซึ่งอยู่ห่างจากโลกราว 26,000 ปีแสง มีความท้าทายกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คาดเอาไว้ เนื่อง Sagittarius A มีขนาดเล็กทำให้ฝุ่นและแก๊สที่ในวงแหวนของมันโคจรครบรอบภายในเวลาเพียงไม่กี่นาที ทำให้ความสว่างของวงแหวนเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา เหมือนกับการพยายามใช้กล้องความเร็วชัตเตอร์ต่ำ ถ่ายรูปลูกสุนัขที่วิ่งไล่กวดหางตัวเอง ทำให้ภาพที่ได้ออกมานั้นเบลอ

ในท้ายที่สุด นักวิทยาศาสตร์หวังว่า การสังเกตการณ์หลุมดำ Sagittarius A จะช่วยไขปริศนาการก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแล็กซีต่างๆ ได้ ซึ่งตอนนี้พวกเขายังไม่รู้คำตอบว่า หลุมดำหรือกาแล็กซีที่เกิดขึ้นมาก่อนกัน