สวัสดีค่ะ ที่ผ่านมาเราเคยได้ยินคำว่า "หลุมดำ" กันมานานแล้ว แต่ไม่เคยมีใครได้เห็นภาพหลุมดำที่ว่า เพราะไม่สามารถบันทึกภาพได้โดยตรง แต่ข่าวนี้เป็นข่าวดีสำหรับใครที่สนใจเรื่องดาราศาสตร์ เพราะนักวิทยาศาสตร์สามารถบันทึกภาพหลุมดำได้เป็นครั้งแรกของมวลมนุษยชาติ!
ภาพนี้แสดงให้เห็นถึงวงแสงที่โค้งตามความโน้มถ่วงรอบหลุมดำ
ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 6,500 ล้านเท่า เป็นหลักฐานชิ้นสำคัญที่แสดงถึงการมีอยู่
ของหลุมดำมวลยวดยิ่ง และเปิดหน้าต่างบานใหม่ในการศึกษาหลุมดำ ขอบฟ้าเหตุการณ์ และความโน้มถ่วง ที่มา : eventhorizontelescope.org
เมื่อวันที่ 10 เมษายน พ.ศ. 2562 เวลา 20:00 น. (เวลาประเทศไทย) มีการแถลงข่าวสำคัญภายใต้โครงการความร่วมมือระดับนานาชาติ เปิดเผยภาพ “หลุมดำมวลยวดยิ่ง” (Supermassive Black Hole) บริเวณใจกลางกาแล็กซี M87 (Messier 87) อยู่ห่างจากโลกประมาณ 55 ล้านปีแสง และมีมวลประมาณ 6,500 ล้านเท่า ของมวลดวงอาทิตย์ ผลงานจากกล้องโทรทรรศน์อีเวนต์ฮอไรซัน เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุช่วงความถี่สูง นับเป็นความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ครั้งยิ่งใหญ่อีกครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์ของมวลมนุษยชาติ
เรียกได้ว่าเป็นบันทึกทางประวัติศาสตร์หน้าสำคัญของโลกสำหรับภาพหลุมดำ ซึ่งเป็นหลักฐานนำไปสู่การค้นคว้าเพิ่มเติม โดยภาพที่ถ่ายมาได้เป็นเงาของหลุมดำมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 40,000 ล้านกิโลเมตร! ซึ่งเงาของหลุมดำนี้ใหญ่กว่าขนาดจริงประมาณ 2.5 เท่า ดร.ศรัณย์ โปษยะจินดา ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (สดร.) กล่าวว่า นอกจากความสำเร็จในการบันทึกภาพแล้ว การค้นพบครั้งนี้ยังพิสูจน์ทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ทำให้เข้าใจกระบวนการถ่ายเทมวลสารและพลังงานมหาศาลรอบหลุมดำได้ดียิ่งขึ้น และกระบวนการปลดปล่อยรังสีในรูปแบบเจ็ทของหลุมดำ
เรียกได้ว่าเป็นบันทึกทางประวัติศาสตร์หน้าสำคัญของโลกสำหรับภาพหลุมดำ ซึ่งเป็นหลักฐานนำไปสู่การค้นคว้าเพิ่มเติม โดยภาพที่ถ่ายมาได้เป็นเงาของหลุมดำมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 40,000 ล้านกิโลเมตร! ซึ่งเงาของหลุมดำนี้ใหญ่กว่าขนาดจริงประมาณ 2.5 เท่า ดร.ศรัณย์ โปษยะจินดา ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (สดร.) กล่าวว่า นอกจากความสำเร็จในการบันทึกภาพแล้ว การค้นพบครั้งนี้ยังพิสูจน์ทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ทำให้เข้าใจกระบวนการถ่ายเทมวลสารและพลังงานมหาศาลรอบหลุมดำได้ดียิ่งขึ้น และกระบวนการปลดปล่อยรังสีในรูปแบบเจ็ทของหลุมดำ
กล้องโทรทัศน์ที่สามารถถ่ายภาพของหลุมดำในครั้งนี้ได้มีชื่อว่ากล้องโทรทัศน์อีเวนต์ฮอไรซัน (Event Horizon: ETH) ซึ่งเป็นเครือข่ายกล้องโทรทัศน์วิทยุความถี่สูงช่วง 230-450 GHz บวกกับการทำงานร่วมกันของหอสังเกตการณ์ 8 เเห่งทั่วโลก ทำงานร่วมกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรับสัญญานและกำลังแยกภาพ ใช้เทคนิคการเเทรกสอดระยะไกล (Very Long Base Line Interferometer: VLBI) ทำให้ได้ภาพหลุมดำที่สวยงามเหมือนกับที่ทุกคนเห็นในภาพ ความละเอียดของกล้องโทรทัศน์ตัวนี้เทียบเท่ากับการที่เราสามารถอ่านหนังสือพิมพ์ในนิวยอร์คได้จากร้านกาเเฟในปารีส ที่ระยะห่างกว่า 6,000 กิโลเมตร
กล้องโทรทรรศน์วิทยุความถี่สูงของหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุ 8 แห่ง ที่ร่วมเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ อีเวนต์ฮอไรซัน ได้แก่
1) หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแอริโซนา สหรัฐอเมริกา (Arizona Radio Observatory/Submillimeter-wave Astronomy - ARO/SMT)
2) กล้องโทรทรรศน์เอเพ็กซ์ ประเทศชิลี (Atacama Pathfinder EXperiment - APEX)
3) กล้องโทรทรรศน์วิทยุ IRAM ประเทศสเปน (IRAM 30-meter telescope)
4) กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เคลิร์ก แม็กซ์เวลล์ รัฐฮาวาย สหรัฐอเมริกา (James Clerk Maxwell Telescope - JCMT)
5) The Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano (LMT) ประเทศเม็กซิโก
6) The Submillimeter Array (SMA) รัฐฮาวาย สหรัฐอเมริกา
7) กล้องโทรทรรศน์วิทยุอัลมา ประเทศชิลี (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array - ALMA)
8) กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ณ ขั้วโลกใต้ ทวีปแอนตาร์กติกา (South Pole Telescope -SPT) ข้อมูลมหาศาลทั้งหมดจากการสังเกตการณ์ครั้งนี้ ประมาณ 1 ล้าน กิกะไบต์ ถูกนำมาประมวลผลด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่สถาบันดาราศาสตร์วิทยุมักซ์พลังค์ เยอรมนี และ สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ สหรัฐอเมริกา
1) หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแอริโซนา สหรัฐอเมริกา (Arizona Radio Observatory/Submillimeter-wave Astronomy - ARO/SMT)
2) กล้องโทรทรรศน์เอเพ็กซ์ ประเทศชิลี (Atacama Pathfinder EXperiment - APEX)
3) กล้องโทรทรรศน์วิทยุ IRAM ประเทศสเปน (IRAM 30-meter telescope)
4) กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เคลิร์ก แม็กซ์เวลล์ รัฐฮาวาย สหรัฐอเมริกา (James Clerk Maxwell Telescope - JCMT)
5) The Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano (LMT) ประเทศเม็กซิโก
6) The Submillimeter Array (SMA) รัฐฮาวาย สหรัฐอเมริกา
7) กล้องโทรทรรศน์วิทยุอัลมา ประเทศชิลี (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array - ALMA)
8) กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ณ ขั้วโลกใต้ ทวีปแอนตาร์กติกา (South Pole Telescope -SPT) ข้อมูลมหาศาลทั้งหมดจากการสังเกตการณ์ครั้งนี้ ประมาณ 1 ล้าน กิกะไบต์ ถูกนำมาประมวลผลด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่สถาบันดาราศาสตร์วิทยุมักซ์พลังค์ เยอรมนี และ สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ สหรัฐอเมริกา
การค้นพบครั้งนี้ไม่เพียงแต่ทำให้ได้ตระหนักถึงความสำคัญในการร่วมมือระดับนานาชาติ แต่ยังทำให้สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ ดำเนินการสร้างหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติขึ้น เพื่อเข้าร่วมสังเกตการณ์ในอนาคต มากกว่าไปกว่านั้น ประเทศไทยยังได้รับเชิญให้เข้าร่วมเป็นสมาชิกเครือข่ายหอดูดาวในเอเชียตะวันออกเป็นประเทศที่ 5 เพิ่มเติมจาก จีน ญี่ปุ่น เกาหลี และไต้หวัน แสดงถึงศักยภาพและการยอมรับของวงการไทยในเวทีโลก โดยการศึกษาครั้งนี้ยังให้โอกาสวิศวกร ช่างเทคนิค โปรแกรมเมอร์มีส่วนร่วมในการพัฒนาเทคโนโลยีขั้นสูง เพื่อการค้นพบครั้งยิ่งใหญ่ในอนาคต
เป็นอย่างไรกันบ้างคะ เชื่อว่านี่คงเป็นข้อพิสูจน์ที่คลายข้อสงสัยของเพื่อนๆ หลายๆ คนว่าหลุมดำมีจริงหรือไม่ อย่างไรก็ตามเราเชื่อว่านี่เป็นสัญญาณที่ดีที่จะนำไปสู่การค้นพบครั้งต่อๆ ไปค่ะ
ขอขอบคุณข้อมูลจาก
สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน),
www.narit.or.th
สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน),
www.narit.or.th
6 ความคิดเห็น
อีโวลต์
แสงที่เห็นในภาพคือโฟตอน (อนุภาคแสง) ที่อนุภาคของสสารเปล่งออกมาจากแรงเสียดทานขณะกำลังตกลงไปในหลุมดำ ส่วนวงรีสีดำตรงกลางก็ยังเป็นความลับที่นักดาราศาสตร์หาทางศึกษาอยู่ เพราะรอบ ๆ วงรีคือขอบฟ้าเหตุการณ์ (even horizon) อธิบายง่าย ๆ ว่าเป็น point of no return หมายถึงทุกสิ่งที่ผ่านมันเข้าไปจะไม่มีวันกลับออกมา แม้แต่อนุภาคแสงก็ตาม และอีกประการหนึ่ง หลุมดำที่ว่านี้อยู่ห่างจากโลก 55 ล้านปีแสง หมายความว่าแสงและสัญญาณอื่น ๆ ที่มนุษย์อย่างเรา ๆ กำลังสังเกตการณ์อยู่นั้นคือสิ่งที่เดินทางจากอดีตเมื่อ 55 ล้านปีที่ก่อนจนมาถึงโลกของเราในปัจจุบัน
ถึงแม้ความเฉลียวฉลาดและความร่วมมือกันเป็นน้ำหนึ่งใจเดียวจะเป็นสิ่งสำคัญที่เป็นหลักชัยรับประกันความสำเร็จของงาน แต่สิ่งสำคัญอีกประการคือความอดทนเพื่อรอคอยโอกาส และบางครั้งเราอาจต้องยกความดีความชอบให้กับความโชคดีด้วย เพราะหลังจากที่นักดาราศาสตร์และโปรแกรมเมอร์เตรียมการอย่างเหนื่อยยาก ทั้งด้านการเก็บข้อมูล ติดตั้งนาฬิกาอะตอมและเชื่อมต่อเครือข่ายกล้องโทรทัศน์ทั้งแปดแห่งสำหรับประมวลผลสัญญาณที่ได้แบบ real time แล้ว พวกเขาก็ต้องเฝ้ารอช่วงเวลาที่ฟ้าโปร่งซึ่งหมายถึงฟ้าโปร่งพร้อมกันทุกแห่งด้วย และสภาพอากาศก็เป็นใจในวันหนึ่งของปี 2017
เหมือนผมหลงมาในหมู่เด็กเรียน
บทความต่างๆเกี่ยวกับภาพถ่ายดาราศาสตร์ที่ถ่ายโดยคนไทย https://www.telescopethailand.com/category/astronomy-knowledge-astrograhpy/astrophotography-knowledge/
ขอบคุณ ค่ะ เเล้ว หลุม ดำ เกิด จากอะไรคะ