ภาพสดของหลุมดำมวลยวดยิ่งที่กำลังพ่นสสารออกมา

นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์เสมือนจริงขนาดเท่าโลกเพื่อจับภาพกระแสสสารที่พุ่งออกมาจากหลุมดำมวลยวดยิ่งที่ใจกลางกาแล็กซีเมสสิเยร์ 87

กระแสของสสารที่พุ่งออกมาจากหลุมดำ M87 นั้นมีความเร็วเกือบเท่าความเร็วแสง ภาพ: R.-S. Lu (SHAO), E. Ros (MPIfR), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF) — กระแสของสสารที่พุ่งออกมาจากหลุมดำ M87 นั้นมีความเร็วเกือบเท่าความเร็วแสง ภาพ: *R.-S. Lu (SHAO), E. Ros (MPIfR), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)*

ภาพใหม่ของหลุมดำมวลยวดยิ่งที่ใจกลางกาแล็กซีเมสสิเยร์ 87 (M87) ถือเป็นหลุมดำแห่งแรกที่มีการถ่ายภาพได้โดยตรง ภาพนี้เผยให้เห็นช่วงเวลาที่เจ็ตซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง ชนเข้ากับสสารที่หมุนวนรอบหลุมดำมวลยวดยิ่ง ก่อนที่จะถูกดูดเข้าสู่พื้นผิวของหลุมดำในกระบวนการที่เรียกว่าการดูดมวล นักวิจัยได้ให้รายละเอียดภาพนี้ในวารสาร Nature เมื่อวันที่ 26 เมษายน

ภาพก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นเจ็ตและหลุมดำมวลยวดยิ่ง แต่ไม่ได้อยู่เคียงข้างกัน “ภาพใหม่นี้ทำให้ภาพสมบูรณ์ยิ่งขึ้นโดยแสดงพื้นที่รอบหลุมดำและเจ็ตในเวลาเดียวกัน” แจ-ยอง คิม นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติคยองปุกในเกาหลีใต้และสถาบันมักซ์พลังค์เพื่อดาราศาสตร์วิทยุ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีมกล่าว

ภาพประวัติศาสตร์ภาพแรกของหลุมดำ M87 ซึ่งมีมวล 6.5 พันล้านเท่าดวงอาทิตย์และอยู่ห่างจากโลก 55 ล้านปีแสง ถูกบันทึกโดยกล้องโทรทรรศน์ Event Horizon Telescope (EHT) ในปี พ.ศ. 2560 และเผยแพร่ในอีกสองปีต่อมา ภาพใหม่ของ M87 และไอพ่นของมันมาจากข้อมูลปี พ.ศ. 2561 จาก Global Millimeter/submillimeter Array (GMVA) กล้องโทรทรรศน์ Greenland Telescope และ Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ซึ่งรวมกันเป็นอุปกรณ์เสมือนขนาดเท่าโลก (คล้ายกับเครือข่าย EHT)

กาแล็กซีขนาดใหญ่ส่วนใหญ่หรือทั้งหมดมีหลุมดำมวลยวดยิ่งอยู่ที่ใจกลาง กาแล็กซีบางแห่ง เช่น M87 ดูดกลืนสสารจำนวนมากในรูปของก๊าซและฝุ่น หรือแม้แต่ดาวฤกษ์ที่โชคร้ายที่เข้ามาใกล้เกินไป เจ็ตที่เกิดขึ้นมีพลังงานมหาศาล เดินทางด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง และสามารถแผ่ขยายออกไปได้หลายพันปีแสง บางครั้งอาจแผ่ออกไปไกลเกินขอบเขตของกาแล็กซีต้นทาง อย่างไรก็ตาม นักวิจัยยังคงไม่เข้าใจว่าหลุมดำมวลยวดยิ่งทำเช่นนี้ได้อย่างไร พวกเขาจำเป็นต้องค้นหาแหล่งที่มาของเจ็ตให้ใกล้หลุมดำมากที่สุด รุ่ยเซิน ลู่ นักวิทยาศาสตร์ จากหอดูดาวเซี่ยงไฮ้กล่าว

นอกจากจะพิสูจน์ได้ว่าเจ็ตมีต้นกำเนิดมาจากหลุมดำมวลยวดยิ่งแล้ว ภาพใหม่นี้ยังแสดงให้เห็นเงาของหลุมดำอีกด้วย เมื่อสสารโคจรรอบหลุมดำมวลยวดยิ่งด้วยความเร็วเกือบเท่าแสงภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงอันมหาศาล สสารจะร้อนขึ้นและเรืองแสง ก่อให้เกิดวงแหวนสีเหลืองดังที่เห็นในภาพนี้ของ M87 และหลุมดำมวลยวดยิ่งที่ใจกลางทางช้างเผือก กลุ่มดาวคนยิงธนู A* (Sgr A*) ตรงกลางของรัศมีสีเหลืองคือความมืดสนิท นั่นคือเงาของหลุมดำ

ภาพใหม่ของ M87 ยังแตกต่างจากภาพ EHT ตรงที่ภาพนี้บันทึกพื้นที่ที่ความยาวคลื่นแสงที่ยาวกว่า ซึ่งส่งผลต่อสิ่งที่นักดาราศาสตร์มองเห็นได้ ที่ความยาวคลื่นนี้ พวกเขาสามารถเห็นลักษณะการพุ่งของไอพ่นที่ออกมาจากวงแหวนเปล่งแสงรอบหลุมดำมวลยวดยิ่ง โทมัส คริชบอม นักวิจัยจากสถาบันดาราศาสตร์วิทยุมักซ์พลังค์ กล่าว วงแหวนในภาพใหม่มีขนาดใหญ่กว่าภาพ EHT ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ ความแตกต่างนี้ชี้ให้เห็นว่าหลุมดำ M87 กำลังกลืนกินมวลสารได้เร็วกว่า

นักดาราศาสตร์จะใช้เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์เพื่อพยายามทำความเข้าใจว่าหลุมดำมวลยวดยิ่งพ่นไอพ่นสสารอันทรงพลังออกมาได้อย่างไร การสังเกตการณ์เหล่านี้ยังจะช่วยให้พวกเขาอธิบายกระบวนการที่ซับซ้อนมากมายที่เกิดขึ้นใกล้หลุมดำได้อีกด้วย

อันคัง (ตาม สเปซ )

ลิงค์ที่มา