ส่องที่มา! กว่าจะเป็นภาพ "หลุมดำ" ครั้งแรกในประวัติศาสตร์โลก

  • วันที่ 11 เม.ย. 2562 เวลา 08:09 น.

ส่องที่มา! กว่าจะเป็นภาพ "หลุมดำ" ครั้งแรกในประวัติศาสตร์โลก

ก่อนจะสามารถนำภาพ "หลุมดำ" ห่างจากโลกประมาณ 55 ล้านปีแสงครั้งแรกในประวัติศาสตร์มาให้ชาวโลกชมได้ นักดาราศาสตร์ต้องประมวลผลข้อมูลมหาศาลจากการสังเกตการณ์ถึง 1 ล้านกิกะไบต์

เมื่อวันที่ 10 เม.ย. 62 เวลา 20:00 น. ตามเวลาประเทศไทย มีการแถลงข่าวสำคัญพร้อมกันทั่วโลกภายใต้โครงการความร่วมมือระดับนานาชาติ เปิดเผยภาพ “หลุมดำมวลยวดยิ่ง” (Supermassive Black Hole) บริเวณใจกลางกาแล็กซี M87 (Messier 87) อยู่ห่างจากโลกประมาณ 55 ล้านปีแสง และมีมวลประมาณ 6,500 ล้านเท่า ของมวลดวงอาทิตย์ ผลงานจากกล้องโทรทรรศน์อีเวนต์ฮอไรซัน เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุช่วงความถี่สูง นับเป็นความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ครั้งยิ่งใหญ่อีกครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์ของมวลมนุษยชาติ

ดร. ศรัณย์ โปษยะจินดา ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ กล่าวว่า นักวิทยาศาสตร์ทราบกันดีว่า “หลุมดำ” มีอยู่จริง แต่ยังไม่สามารถบันทึกภาพได้โดยตรง ที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์จำลองภาพหลุมดำจากทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ภาพหลุมดำมวลยวดยิ่งบริเวณใจกลาง กาแล็กซี M87 ที่เราได้เห็นวันนี้ นับเป็นภาพหลุมดำภาพแรกที่บันทึกได้โดยตรง

ภาพที่บันทึกได้ ปรากฏเป็นเงาของหลุมดำที่ห่อหุ้มหลุมดำ มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 40,000 ล้านกิโลเมตร เงาของหลุมดำนี้ใหญ่กว่าขนาดจริงของหลุมดำประมาณ 2.5 เท่า นับเป็นหลุมดำที่มีขนาดใหญ่และใกล้โลกที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยศึกษามา

กล้องโทรทรรศน์อีเวนต์ฮอไรซัน (Event Horizon Telescope: EHT) เป็นเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุความถี่สูง ช่วง 230-450 GHz จากหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุ 8 แห่งทั่วโลก ทำงานร่วมกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรับสัญญานและกำลังแยกภาพ ใช้เทคนิคการแทรกสอดระยะไกล (Very Long Baseline Interferometer : VLBI) เมื่อสังเกตการณ์ร่วมกัน จะเสมือนว่ามีกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่มีขนาดหน้าจานเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก การใช้เทคนิคการแทรกสอดระยะไกล หรือวีแอลบีไอในครั้งนี้ สังเกตการณ์ ณ ช่วงความถี่ 230 GHz เทียบเท่าความยาวคลื่น 1.3 มิลลิเมตร ทำให้ได้ภาพที่มีความละเอียดเชิงมุมระดับ 20 ไมโครอาร์คเซค ประสิทธิภาพของกล้องเปรียบเสมือนมีความละเอียดเพียงพอที่จะอ่านหนังสือพิมพ์ในนิวยอร์คได้จากร้านกาแฟในปารีส ที่ระยะห่างกว่า 6,000 กิโลเมตร

กล้องโทรทรรศน์วิทยุความถี่สูงของหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุ 8 แห่ง ที่ร่วมเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์อีเวนต์ฮอไรซัน 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

ดร.ศรัณย์ กล่าวเพิ่มเติมว่า นอกจากความสำเร็จในการบันทึกภาพเงาของหลุมดำมวลยวดยิ่งได้เป็นครั้งแรกแล้ว การค้นพบครั้งนี้ยังสามารถใช้พิสูจน์ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ทำให้เข้าใจกระบวนการถ่ายเทมวลสารและพลังงานมหาศาลรอบหลุมดำได้ดียิ่งขึ้น และกระบวนการปลดปล่อยรังสีในรูปแบบเจ็ทของหลุมดำ

การค้นพบองค์ความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ครั้งนี้ จะสำเร็จไม่ได้หากปราศจากความร่วมมือระดับนานาชาติจากหอดูดาว และนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก สดร. ได้ตระหนักถึงความสำคัญที่จะเข้าร่วมเป็นส่วนหนึ่งในความร่วมมือระดับนานาชาตินี้ โดยกำลังดำเนินการสร้างหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติขึ้น เพื่อเข้าร่วมสังเกตการณ์ในอนาคต

นอกจากนี้ ประเทศไทยยังได้รับเชิญให้เข้าร่วมเป็นสมาชิกเครือข่ายหอดูดาวในเอเชียตะวันออก (The East Asian Observatory: EAO) หนึ่งในเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุความถี่สูงที่ร่วมศึกษาในครั้งนี้

นับเป็นประเทศที่ 5 ที่ร่วมเป็นสมาชิกเต็มรูปแบบของเครือข่ายดังกล่าว เพิ่มเติมจากประเทศ จีน ญี่ปุ่น เกาหลี และไต้หวัน แสดงถึงศักยภาพและการยอมรับของวงการดาราศาสตร์ไทยในเวทีโลก ความร่วมมือในโครงการวิทยาศาสตร์ระดับโลก ไม่ได้นำมาซึ่งความสามารถทางวิทยาศาสตร์ของนักดาราศาสตร์ไทยแต่เพียงอย่างเดียว แต่ยังเปิดโอกาสให้วิศวกร ช่างเทคนิค โปรแกรมเมอร์ มีส่วนร่วมในการพัฒนาเทคโนโลยีขั้นสูง และมีส่วนร่วมในการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ของโลกต่อไปในอนาคต

ที่มาภาพ : www.eventhorizontelescope.org

เรื่องอื่นๆที่คุณอาจสนใจ

Nytive

ข่าวอื่นๆ