28 พ.ย. 62 สำนักข่าวซินหัวรายงานว่า

คณะนักวิจัยนำโดยจีน ค้นพบหลุมดำของดาวฤกษ์ (Stellar Black Hole) ซึ่งอยู่ห่างจากโลก
ราว 14,000 ปีแสงหรือ “หลังบ้าน” ในจักรวาลของพวกเรา ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องตรวจสอบกันใหม่ว่าหลุมดำดังกล่าวเกิดขึ้นได้อย่างไร

ภาพจากอีจัน

โดยหลุมดำหมายถึงเทหวัตถุในอวกาศที่เกิดจากการยุบตัวของดาวฤกษ์จำนวนมหาศาลและอยู่รวมกันอย่างหนาแน่นจนแสงไม่สามารถหลบหลีกได้ ซึ่งเป็นที่คาดการณ์ว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกมีหลุมดำของดาวฤกษ์อยู่ราว 100 ล้านดวง และจนถึงตอนนี้บรรดานักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าหลุมดำของดาว
ฤกษ์ในกาแล็กซีทางช้างเผือก 1 ดวง มีมวลไม่เกิน 20 เท่าของมวลของดวงอาทิตย์ ทว่าการค้นพบครั้งใหม่นี้ได้ล้มข้อสันนิษฐานดังกล่าวเรียบร้อยแล้ว

คณะนักวิจัยนำโดยหลิวจี้เฟิง จากหอสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์แห่งชาติ (NAOC) สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน (CAS) ได้สังเกตเห็นหลุมดำดังกล่าว ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 70 เท่า นักวิจัยจึงตั้งชื่อหลุมดำยักษ์นี้ว่า “แอลบี-1” (LB-1) การค้นพบครั้งนี้ถือเป็นเรื่องน่าตื่นตาตื่นใจอย่างยิ่ง

“หลุมดำที่มีมวลมากขนาดนี้ไม่ควรจะอยู่ในกาแล็กซีของเราได้ หากอ้างอิงตามโมเดลวิวัฒนาการดวงดาวส่วนใหญ่ที่เรามีตอนนี้ เราคิดว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลมากและมีองค์ประกอบทางเคมีแบบที่ปรากฏทั่วไปในกาแล็กซีของเรา ควรจะปล่อยก๊าซที่มีออกมาในรูปลมดาวฤกษ์ (stellar wind) ปริมาณมากขณะสิ้นอายุขัย ดังนั้น พวกมันไม่ควรจะทิ้งเศษซากที่มีมวลมากขนาดนั้นได้ แต่หลุมดำแอลบี-1 กลับมีมวล มากกว่าที่เราคิดว่าเป็นไปได้ถึง 2 เท่า ตอนนี้บรรดานักทฤษฎีจะต้องแบกรับความท้าทายในการอธิบายการก่อตัวของมัน” หลิวกล่าว

ลมดาวฤกษ์ คือการไหลของแก๊สออกจากชั้นบรรยากาศรอบนอกของดาวฤกษ์ ลักษณะเดียวกับลมสุริยะของดวงอาทิตย์ที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์พายุแม่เหล็กโลกและปรากฏการณ์แสงเหนือ-แสงใต้ และหากดาวฤกษ์นั้นๆ ใกล้สิ้นอายุขัย ดาวฤกษ์จะมักปล่อยลมดาวฤกษ์ที่มีมวลมากในอัตราที่ค่อนข้างช้า

ที่ผ่านมาจนถึงเมื่อ 2-3 ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์จะพบหลุมดำของดาวฤกษ์ในขณะที่ดูดกลืนก๊าซจากดาวคู่มิตร (companion star) เท่านั้น เนื่องจากกระบวนการนี้ก่อให้เกิดการปล่อยรังสีเอ็กซ์ (X-ray) ปริมาณมหาศาลที่นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจจับได้จากโลก ซึ่งเผยให้เห็นการมีอยู่ของเทหวัตถุยุบตัวขนาดยักษ์นี้

ภาพจากอีจัน

อย่างไรก็ดี หลุมดำของดาวฤกษ์ในกาแล็กซีทางช้างเผือกส่วนใหญ่มักไม่มีการดูดกลืนลักษณะข้างต้น ทำให้ไม่ปล่อยรังสีเอ็กซ์ออกมา นักวิทยาศาสตร์จึงระบุและตรวจจับหลุมดำในกาแล็กซีทางช้างเผือกได้ราว 20 ดวงเท่านั้น เพื่อทลายข้อจำกัดดังกล่าว หลิวและคณะนักวิจัยจึงใช้กล้องโทรทรรศน์ ลามอสต์ (LAMOST) สำรวจท้องฟ้า ส่องหาดาวฤกษ์ที่โคจรรอบเทหวัตถุที่มองไม่เห็น เนื่องจากถูกดึงไว้ด้วยแรงโน้มถ่วงของเทหวัตถุนั้น

ภาพจากอีจัน

เทคนิคการสำรวจนี้ได้รับการนำเสนอครั้งแรกเมื่อปี 1783 โดยจอห์น มิเชลล์ (John Michell) นักวิทยาศาสตร์จินตภาพ (visionary science) ชาวอังกฤษ แต่ข้อเสนอนั้นจะเป็นไปได้ก็ด้วยการพัฒนาเทคนิคในกล้องโทรทรรศน์และเครื่องตรวจล่าสุดเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม การค้นหาลักษณะดังกล่าวก็ไม่ต่างจากการงมเข็มในมหาสมุทร เพราะดาวที่หมุนรอบหลุมดำ อาจมีอยู่เพียงดวงเดียวจากดาวนับพันดวง

หลังการค้นพบหลุมดำในระยะแรก นักวิทยาศาสตร์จึงหันไปใช้กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง (optical telescope) ขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์จีทีซี (Gran Telescopio Canarias) ของสเปน ซึ่งมีกระจกปฐมภูมิขนาด 10.4 เมตร และกล้องโทรทรรศน์เคก I (Keck I) ของสหรัฐฯ ซึ่งมีกระจกปฐมภูมิขนาด 10 เมตร ในการกำหนดตัวแปรทางกายภาพต่างๆ

ภาพจากอีจัน

ผลลัพธ์ที่ได้เป็นเรื่องน่ามหัศจรรย์ใจอย่างยิ่ง เมื่อพบดาวฤกษ์ดวงหนึ่ง ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 8 เท่า กำลังโคจรรอบหลุมดำที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 70 เท่า ทุกๆ 79 วัน

อย่างไรก็ตาม การค้นพบครั้งนี้ได้รับการเผยแพร่ผ่านวารสารวิชาการเนเจอร์ (Nature) ฉบับล่าสุด

ขอบคุณภาพเเละข้อมูลจาก : www.xinhuathai

กาแล็กซีทางช้างเผือก

นักดาราศาสตร์จีนพบ “หลุมดำดาวฤกษ์ยักษ์” ในทางช้างเผือก