เผยภาพแรก หลุมดำ ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก ชื่อ Sagittarius A*
นักดาราศาสตร์สหรัฐ เปิดภาพแรก หลุมดำ ใจกลางทางช้างเผือก เป็นหลักฐานสำคัญที่สุดที่ยืนยันว่ามีหลุมดำมวลยิ่งยวดอยู่บริเวณนี้ในกาแล็กซีที่โลกตั้งอยู่
วันที่ 12 พฤษภาคม สำนักข่าว รอยเตอร์ รายงานว่า ดร.เฟอร์ยาล โอเซิล (Feryal Özel) นักดาราศาสตร์หญิงประจำมหาวิทยาลัยแห่งแอริโซนา เปิดแถลงข่าวที่กรุงวอชิงตัน สหรัฐอเมริกา แสดงภาพถ่ายแรกที่บันทึกภาพหลุมดำมวลยิ่งยวด ณ ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก โดยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Event Horizon Telescope (EHT)
หลุมดำนี้มีชื่อว่า Sagittarius A* (อ่านว่า แซจิแทเรียส เอ สตาร์) หรือ Sgr A* เป็นภาพหลุมดำภาพที่สอง ของวงการดาราศาสตร์ ต่อจากภาพแรกที่สร้างความฮือฮาไปทั่วโลกเมื่อปี 2019 (พ.ศ.2562) โดยภาพแรกเป็นหลุมดำที่อยู่ใจกลางกาแล็กซีอื่น (M87) ส่วนภาพล่าสุดอยู่ในกาเล็กซีทางช้างเผือก หรือ Milky Way galaxy ที่ดาวโลกตั้งอยู่
นักดาราศาสตร์เรียกชื่อเล่นภาพหลุมดำนี้ว่า “gentle giant” ใหญ่ยักษ์นุ่มมวล เผยวงเรืองรองสีแดง เหลือ และขาว ล้อมรอบศูนย์กลางที่มืดกว่า
Sagittarius A* มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 4 ล้านเท่า ตั้งอยู่ห่างออกไป 26,000 ปีแสง นับตามระยะการเดินทางของแสงในหนึ่งปี หรือคิดเป็นระยะห่างจากโลก 9.5 ล้านล้านกิโลเมตร
เรารักหลุมดำของเรามาก
“หลุมดำ” เป็นวัตถุหนาแน่นสุดพิเศษที่มีแรงโน้มถ่วงสูงมาก แม้กระทั่งแสงก็ไม่อาจเล็ดลอดออกมาจากแรงโน้มถ่วงของหลุมดำได้ การมองเห็นหลุมดำจึงเป็นเรื่องท้าทายอย่างยิ่ง แม้แต่ขอบของหลุมดำก็เป็นจุดที่ไม่มีอะไรหลุดออกมาได้ ไม่ว่า ดวงดาว ดาวเคราะห์ แก๊ส ฝุ่น รังสีสนามแม่เหล็กประจุไฟฟ้า ล้วนถูกลากเข้าไปสู่หลุมดำ
นักวิทยาศาสตร์ของโครงการนี้มองหาวงแหวนของแสง จากวัตถุที่แตกกระเจิงร้อนจัด และรังสีที่หมุนติ้วด้วยความเร็วมหาศาลที่ขอบ รอบพื้นที่มืด ซึ่งเป็นสิ่งที่แสดงถึงความเป็นหลุมดำ คล้ายภาพเงาของหลุม หรือ ซิลลูเอต
ภาพที่บันทึกได้มาจากการเชื่อมต่อข้อมูลจากหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุกว่า 8 แห่งทั่วโลกภายใต้เครือข่ายของ Event Horizon Telescope หรือ EHT จึงมีการแถลงข่าวพร้อมกันที่สหรัฐ เยอรมนี จีน เม็กซิโก ชิลี ญี่ปุ่น และไต้หวัน
“ภาพๆ นี้แสดงให้เห็นวงแหวนล้อมความมืดเป็นสัญลักษณ์ของเงาแห่งหลุมดำ มีแสงที่สะท้อนออกมาจากแก๊สร้อนที่หมุนรอบหลุมดำ จนเรามองเห็นวงแหวนที่สว่างออกมา แสงนี้ใกล้กับหลุมมาเกินไป ใกล้จนถูกดูดเข้าไปได้ แม้แต่ขอบของมันก็ถูกดูดกลืนเข้าไปด้วย ทิ้งให้เห็นเพียงความมืดอันว่างเปล่าอยู่ใจกลาง” ดร.โอเซิลกล่าว
พร้อมบรรยายต่อว่า “จากนั้นมันค่อยๆ กลายเป็นหลุมดำที่ดูนุ่มนวลมากขึ้น และเป็นหลุมดำที่ไปได้ด้วยดีกว่าที่เราหวังไว้ในทศวรรษก่อน มันค่อยๆ ปรับกลืนเข้ากับสิ่งแวดล้อม เอาเป็นว่าเรารักหลุมดำของเรามาก”
เปรียบเทียบกับหลุมดำ M87
ทางช้างเผือกเป็นกาแล็กซีที่มีดวงดาวอยู่หลายแสนล้านดวง เมื่อมองจากด้านบนลงไป หรือด้านล่างขึ้นไป จะเหมือนกับวงล้อมหมุน โดยมีพระอาทิตย์ตั้งอยู่ที่แขน และ Sagittarius A* หรือกลุ่มดาวคนยิงธนู ตั้งอยู่ตรงกลาง กลุ่มดาวนี้มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ 17 เท่า
ไมเคิล จอห์นสัน นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งศูนย์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน กล่าวถึงหลุมดำนี้ว่าตะกละคอยดูดกลืนวัตถุต่างๆ โดยรอบแต่ไม่มีประสิทธิภาพ เมื่อเทียบกับหลุมดำของกาแล็กซี Messier 87 ที่บันทึกภาพได้เมื่อปี 2019
หลุมดำ M87 มีมวลมากกว่าหลุมดำ Sagittarius A* ตั้งอยู่ห่างจากโลก 54 ล้านปีแสง และมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 6,500 ล้านเท่า แม้ว่า Sagittarius A* จะใกล้ระบบสุริยจักรวาลของโลกเรามากกว่า M87 แต่ถ่ายภาพได้ยากกว่ามาก
“Sagittarius A* มีมวลน้อยกว่า M87 กลายพันเท่า แต่ความที่มันอยู่ในกาแล็กซีเดียวกับเรา อยู่ใกล้กว่า และน่าจะเห็นบนท้องฟ้าได้ใหญ่กว่า อย่างไรก็ตาม ความที่ขนาดของ Sgr A เล็กกว่า จึงทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงเร็วกว่า M87
เราต้องจ้องผ่านแผ่นดิสก์อันยุ่งเหยิงของกาแล็กซี่เราเพื่อจะมองให้เห็น Sgr A ซึ่งเป็นภาพที่ทั้งเบลอและรูปทรงบิดเบี้ยว” ลินดี แบล็กเบิร์น นักวิทยาศาสตร์ของทีมงาน EHT ที่ศูนย์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน กล่าว
ชี้ต้องอาศัยกล้องโทรทรรศน์ทั่วโลก
ด้านเพจ NARIT สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ เผยข้อมูลเกี่ยวกับภาพประวัติศาสตร์หลุมดำภาพนี้ว่า การจะสังเกตการณ์หลุมดำนี้เปรียบได้กับการพยายามถ่ายภาพโดนัท ที่วางอยู่บนพื้นผิวของดวงจันทร์ที่ห่างออกไปเกือบ 4 แสนกิโลเมตร จำเป็นต้องอาศัยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ และมีกำลังในการแยกภาพที่มากเกินกว่าที่กล้องโทรทรรศน์ใดๆ ในโลกเพียงกล้องเดียวจะทำได้
การบันทึกภาพประวัติศาสตร์ภาพนี้ได้นั้น จึงจำเป็นต้องอาศัยกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดใหญ่กว่ากล้องโทรทรรศน์ที่เราเคยมีทั้งหมดในปัจจุบัน ผ่านการเชื่อมโยงเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ทั่วโลก ด้วยเทคนิคที่เรียกว่า “อินเทอร์เฟอโรเมทรี”
เทคนิคนี้ต้องอาศัยกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่อยู่ทั่วทุกมุมโลกให้ทำงานร่วมกันประหนึ่งราวกับเป็นส่วนหนึ่งของจานรับสัญญาณวิทยุขนาดใหญ่ ที่ประกอบขึ้นเป็นกล้องโทรทรรศน์เสมือนที่มีขนาดใหญ่พอๆ กับโลกทั้งใบ เพื่อสังเกตการณ์ในครั้งนี้