30 พ.ค. 2020 เวลา 02:09 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
หลุมดำ ปริศนาที่ดำมืดในจักรวาล
ในจักรวาลอันกว้างใหญ่นั้น มนุษย์เราสามารถค้นหาและศึกษาดวงดวงต่าง ๆ นับล้านล้านดวงในจักรวาลได้อย่างมากมาย แต่ถึงอย่างนั้นก็ยังมีอยู่หลายสิ่งในจักรวาล ที่เรายังไม่รู้จักและเกินขอบเขตความรู้ความเข้าใจของเราอยู่มาก หนึ่งนั้นก็คือ "หลุมดำ"
Cr.https://www.bbc.com
หลุมดำ black hole หมายถึงเทหวัตถุในเอกภพที่มีแรงโน้มถ่วงที่สูงมาก ไม่มีอะไรออกมาจากบริเวณนี้ได้แม้แต่แสง ยกเว้นหลุมดำด้วยกันเอง เรามองไม่เห็นใจกลางของหลุมดำ หลุมดำจะมีพื้นที่หนึ่งที่เป็นขอบเขตของตัวเองเรียกว่า ขอบฟ้าเหตุการณ์ ถ้าหากวัตถุใด หลุดเข้าไปในขอบฟ้าเหตุการณ์ ก็จะไม่มีทางหนีการดูดกลืนของหลุมดำได้ หนึ่งในความเป็นไปได้ในการหนีการดูดกลืนของหลุมดำ คาดว่าวัตถุนั้นจะต้องเร่งความเร็วให้มากกว่าความเร็วแสง จึงจะหลุดออกจากขอบฟ้าเหตุการณ์ได้ แต่เป็นไปไม่ได้ที่วัตถุใดจะมีความเร็วมากกว่าแสงได้เลย และเมื่อวัตถุนั้นถูกดูดลงไปจะไม่สามารถกลับออกมาได้อีกต่อไป
Cr.https://www.nasa.gov
เราไม่สามารถมองเห็นหลุมดำด้วยกล้องโทรทรรศน์ใด ๆได้เลย เนื่องจากหลุมดำไม่เปล่งแสงหรือรังสีใดเลย แม้ว่าเราจะไม่สามารถมองเห็นภายในหลุมดำได้ แต่ตัวมันก็แสดงการมีอยู่ผ่านการมีผลกระทบกับวัตถุที่อยู่ในวงโคจรภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์ เช่น หลุมดำอาจจะถูกสังเกตเห็นได้โดยการติดตามกลุ่มดาวที่โคจรอยู่ภายในศูนย์กลางหลุมดำ หรืออาจมีการสังเกตก๊าซ (จากดาวข้างเคียง) ที่ถูกดึงดูดเข้าสู่หลุมดำ ก๊าซจะม้วนตัวเข้าสู่ภายใน และจะร้อนขึ้นถึงอุณหภูมิสูง ๆ และปลดปล่อยรังสีขนาดใหญ่ที่สามารถตรวจจับได้จากกล้องโทรทรรศน์ที่โคจรอยู่รอบโลก การสำรวจให้ผลในทางวิทยาศาสตร์เห็นพ้องต้องกันว่า นั้นคือ หลุมดำ ในปัจจุบันเราค้นพบหลุมดำและแบ่งกลุ่มของมันจากต้นกำเนิดได้ 4 ประเภท
1.หลุมดำเชิงควอนตัม เป็นหลุมดำที่เกิดขึ้นมากในเอกภพยุคแรกเริ่ม ถ้าพิจารณาจากทฤษฎีบางประการว่าด้วยความโน้มถ่วงทางควอนตัม หลุมดำประเภทนี้อาจเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาพลังงานสูงมากที่เกิดจากรังสีคอสมิกปะทะกับชั้นบรรยากาศ จนเกิดการระเบิด แล้วเกิดเป็นหลุมดำจิ๋ว
2.หลุมดำจากดาวฤกษ์ หลุมดำชนิดนี้มีมวลตั้งแต่ประมาณ 1.5–20 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ โดยเกิดจากการยุบตัวของดาวฤกษ์เดี่ยว หรือการรวมกันของดาวนิวตรอนคู่ ดาวฤกษ์นั้นเป็นกลุ่มแก๊ส แต่ที่มันรวมตัวกันได้เป็นก้อนเพราะมันมีทั้งแรกผลักและแรงดึงดูด ซึ่งเกิดจากปฎิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ที่แก่นกลางของมัน และเมื่อปฎิกิริยานี้จบลงดาวฤกษ์จะระเบิดมวลแก๊สมหาศาลออกมา ที่เรียกว่าซุปเปอร์โนวาจากแรงผลัก และใจกลางจะยุบตัวกลายเป็นหลุมดำ
3.หลุมดำมวลปานกลาง หลุมดำชนิดนี้เป็นหลุมดำที่ก่ำกึ่งระหว่างหลุมดำดาวฤกษ์และหลุมดำมวลยิ่งยวด เพราะมันมีมวลมากกว่าหลุมดำดาวฤกษ์ แต่ก็มีไม่มากเท่าหลุมดำมวลยิ่งยวด จากหลักฐานการค้นพบหลุมดำชนิดนี้เมื่อเทียบกับหลักฐานการค้นพบหลุมดำดาวฤกษ์และหลุมดำมวลยิ่งยวดถือได้ว่าค้นพบน้อยมากเมื่อปี ค.ศ.2002 ก็ได้มีการค้นพบหลุมดำมวลปานกลางโดยกล้องฮับเบิล แต่ไม่ได้สรุปว่าเป็นหลุมดำมวลปานกลางจากภาพถ่ายอย่างเดียว ยังมีการตรวจสอบรังสีเอ็กซ์ และคำนวณมวลของวัตถุต้องสงสัยด้วย จึงสรุปได้ว่าเป็นหลุมดำมวลปานกลาง
 Cr. hubblesite
4.หลุมดำมวลยิ่งยวด หลุมดำชนิดนี้ประกอบไปด้วยมวลร้อยพันล้านล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ และเชื่อว่ามีอยู่จริงบริเวณศูนย์กลางของดาราจักรส่วนใหญ่ รวมถึงดาราจักรทางช้างเผือกของเราด้วย เชื่อว่าเป็นตัวการสำคัญของการเกิดนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์ และอาจจะเกิดขึ้นจากการรวมกันของหลุมดำขนาดเล็กจำนวนมาก หรือจากการพอกพูนของดาวฤกษ์และก๊าซในอวกาศ หากคุณจินตนาการถึงความยิ่งยวดของหลุมดำชนิดนี้ไม่ออก ลองคิดถึงมวลโลกของเราไปเทียบกับมวลดวงอาทิตย์ แล้วนำไปเทียบกับมวลของหลุมดำชนิดนี้ต่อ เพราะสำหรับหลุมดำมวลยิ่งยวด โลกของเราจะกลายเป็นเพียงแค่เศษฝุ่นเท่านั้นเอง
ภาพถ่ายวิทยุโทรทรรศน์ของหลุมดำมวลยวดยิ่งที่แกนกลางของกาแลกซีเมซีเย 87 กลุ่มดาวหญิงสาว มีมวลประมาณหนึ่งพันล้านเท่าของดาวอาทิตย์ ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ เผยแพร่เมื่อ 10 เมษายน ค.ศ. 2019
เราพยายามเรียนรู้สิ่งต่าง ๆ มากมายจากวัตถุปริศนานี้ และแม้จะผ่านมานาน มันก็ยังคงเป็นวัตถุที่น่าพิศวงที่สุดอยู่ดี เหมือนกับว่าภายใต้ความมืดของอวกาศนั้น ได้แอบซุกซ่อนปริศนาไว้ทุกหนทุกแห่ง และเรายังมีความรู้ที่น้อยนิดที่จะเข้าใจมัน หรือเราเป็นได้แค่เพียงเศษของเศษฝุ่นที่กำลังพยายามไขปริศนาที่ยิ่งใหญ่ของจักรวาลนี้อยู่เท่านั้น
โฆษณา