Alienum phaedrum torquatos nec eu, vis detraxit periculis ex, nihil expetendis in mei. Mei an pericula euripidis, hinc partem.
 

นักดาราศาสตร์ค้นพบหลุมดำมวลยิ่งยวดดึกดำบรรพ์

นักดาราศาสตร์ค้นพบหลุมดำมวลยิ่งยวดดึกดำบรรพ์

หลุมดำมวลยิ่งยวด (Supermassive black hole)นั้นเปรียบได้กับสัตว์ประหลาดยักษ์แห่งอวกาศ  มันมีแรงโน้มถ่วงมหาศาลเนื่องจากมันมีมวลตั้งแต่แสนเท่าจนถึงพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์  อีกทั้งปัจจุบันนักดาราศาสตร์ยังไม่มั่นใจเลยว่ามันถือกำเนิดขึ้นมาได้อย่างไร

อย่างไรก็ตาม เท่าที่ทำการสำรวจมา นักดาราศาสตร์พบว่าหลุมดำมวลยิ่งยวดนั้นอยู่ที่ใจกลางของกาแล็กซีส่วนมาก ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราก็มีหลุมดำมวลยิ่งยวดที่มีมวล 4 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์อยู่ รอบๆขอบหลุมดำมวลยิ่งยวดเหล่านี้มีแก๊สไหลวนไปรอบๆอย่างรุนแรงและมีอุณหภูมิสูงจนปลดปล่อยพลังงานออกมาให้นักดาราศาสตร์ตรวจจับได้

ล่าสุดนักดาราศาสตร์วิเคราะห์ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศ WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer)ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ตรวจจับรังสีอินฟราเรด รวมทั้งข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์แมกเจนแลน ที่ประเทศชิลี  กล้อง Large Binocular Telescope ในรัฐอริโซนา รวมทั้ง Gemini North telescope ที่ฮาวาย จนสามารถค้นพบหลุมดำมวลยิ่งยวดที่มีมวลมากถึง 800 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ แต่สิ่งที่ทำให้การค้นพบนี้เป็นเรื่องใหญ่คือ มันเป็นหลุมดำมวลยิ่งยวดที่เก่าแก่ที่สุดที่นักดาราศาสตร์เคยค้นพบมา

หลุมดำมวลยิ่งยวดนี้มีชื่อว่า  J1342+0928  ถือกำเนิดขึ้น 690 ล้านปีหลังบิกแบง ในปัจจุบันเอกภพของเรานั้นเกิดขึ้นมาแล้วราวๆ 13,000 ล้านปี ดังนั้นหากในตอนนี้เอกภพมีอายุ 100 ปี หลุมดำมวลยิ่งยวดนี้จะถือกำเนิดขึ้นมาในขณะที่เอกภพมีอายุราวๆ  5 ปีเท่านั้น

หลายคนอาจสงสัยว่าแล้วเรามองเห็นหลุมดำมวลยิ่งยวดที่เก่าแก่ขนาดนี้ได้อย่างไร ทั้งที่มันดำรงอยู่ในเอกภพเมื่อนานมาแล้ว

คำตอบคือ วัตถุต่างๆบนท้องฟ้านั้นอยู่ห่างจากจากเรามาก พวกมันเปล่งแสงออกมาทำให้เรามองเห็น แต่กว่าที่แสงเหล่านั้นจะเดินทางมาถึงเรา  วัตถุต่างๆเหล่านั้นก็เปลี่ยนแปลงไปเสียแล้ว

แสงจากดวงอาทิตย์ ใช้เวลาเดินทาง 8 นาทีกว่าจะมาถึงโลก ดังนั้นดวงอาทิตย์ที่เราเห็นในชณะหนึ่งจึงเป็นดวงอาทิตย์เมื่อ 8 นาทีก่อน

ส่วนแสงจากดาวบีเทลจุสในกลุ่มดาวนายพรานนั้นใช้เวลาเดินทางนานถึง 640 ปี กว่าจะมาถึงโลก ดังนั้นดาวบีเทลจุสที่เราเห็นในคืนนี้จึงเป็นภาพเมื่อ 640 ปีก่อน

พูดง่ายๆว่าเมื่อเรามองไปบนท้องฟ้า เรากำลังมองภาพในอดีตอยู่ และยิ่งเรามองสิ่งที่อยู่ไกลออกไปก็หมายความว่าเรามองไปยังอดีตที่เก่าแก่ยิ่งขึ้น

แต่วัตถุที่อยู่ไกลมากๆอย่างหลุมดำมวลยิ่งยวดนี้มีบางอย่างที่แตกต่างออกไป

กล่าวคือ แสงที่มันเปล่งออกมาเมื่อโบราณกาลนั้นกว่าจะเดินทางมาถึงโลกเราได้ถูกการขยายตัวของเอกภพ ยืดออกจนกลายเป็นคลื่นพลังงานต่ำอย่างเช่นอินฟราเรดไปแล้ว! (นี่เป็นเหตุหนึ่งให้กล้องโทรทรรศน์อวกาศรุ่นใหม่ๆที่พยายามมองให้ไกลออกไปมากๆนั้นต้องตรวจจับคลื่นอินฟราเรดให้ได้)

การค้นพบนี้จะนำไปสู่ตัวแปรสำคัญเกี่ยวกับอัตราการเติบโตของมวลหลุมดำมวลยิ่งยวด แต่มันก็เป็นเหมือนตอขนาดใหญ่ที่นักดาราศาสตร์พบ เพราะการอธิบายว่ามวลสารมหาศาลขนาดนี้มารวมกันได้อย่างไรภายในเวลาเพียง 690 ล้านปีนั้นเป็นเรื่องยากมาก

ในช่วงเวลาที่หลุมดำมวลยิ่งยวดนี้ถือกำเนิดนั้นเป็นยุคที่เรียกว่า  epoch of Reionization  ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เอกภพเริ่มจะมีแสงสว่างเรืองรองขึ้นมาจากการรวมกันของอะตอมและการถือกำเนิดของดาวฤกษ์กลุ่มแรกๆในเอกภพ

ตอนนี้นักดาราศาสตร์พยายามเก็บข้อมูลเหล่านี้ให้ละเอียดขึ้น รวมทั้งพยายามมองหาหลุมดำมวลยิ่งยวดที่ถือกำเนิดขึ้นก่อนหน้านี้ให้ได้  เพื่อการทำความเข้าใจสัตว์ประหลาดยักษ์แห่งเอกภพนี้

เอาเข้าจริงๆ นักวิทยาศาสตร์ไม่มีทางมั่นใจได้หรอกว่า ตอนนี้พวกเรารู้เกี่ยวกับเอกภพไปกี่เปอร์เซ็นต์แล้ว แต่สิ่งหนึ่งที่มั่นใจได้แน่ๆคือ ยิ่งทำการสำรวจเอกภพ

เรายิ่งพบว่ามีอะไรอีกมากมายมหาศาลให้เราต้องค้นคว้าเพิ่มเติม

 

บทความโดย อาจวรงค์  จันทมาศ

 

อ้างอิง

 

https://www.nature.com/articles/nature25180.epdf?referrer_access_token=eG7bTiUGHDSD4f3RVy4_mtRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0OqRPXsjjgScsA9vtiwnFwpAueweX49aDc6-IVNl_xsYJTi1UT6ecfDKGj9Che1BjrzCaW89UtJMpGnDmNTwsEi5Hrw5z80NsBLfCyjawtSloFTR_yKGjLIF9xNFRSACBmf5PJ2BZQRZqKEoX_5dUvFhcf5cou_rxeDA6V57bSXrLgnldtzExxs-W6AMD4069W9VGRKbi-sTyL6odYSLFKKk71manW1R2Y1G8tRII0OCQ%3D%3D&tracking_referrer=www.iflscience.com

https://www.scientificamerican.com/article/oldest-supermassive-black-hole-found-from-universe-rsquo-s-infancy/

https://www.space.com/13172-7-surprising-universe-facts.html

https://jwst.nasa.gov/firstlight.html

Date

ธันวาคม 18, 2017

Category

STEM NEWS