จับภาพหลุมดำปล่อยไอพ่นจากขอบฟ้าเหตุการณ์ได้เป็นครั้งแรก

แม้หลุมดำนั้นจะได้ชื่อว่าเป็นวัตถุอวกาศที่ดูดกลืนสสารและพลังงานทุกชนิดเข้าไป โดยสิ่งต่าง ๆ เหล่านั้นจะไม่มีวันหลุดลอดกลับออกมาได้ แต่ในบางครั้งบางคราว หลุมดำอาจปลดปล่อยไอพ่นของอนุภาคพลังงานสูง (black hole jet) ออกสู่ห้วงอวกาศเช่นกัน

ที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ยังไม่ทราบว่า จุดกำเนิดของไอพ่นดังกล่าวมาจากตำแหน่งใดของหลุมดำกันแน่ แต่ล่าสุดมีการใช้กล้องโทรทรรศน์บันทึกภาพที่จะช่วยไขปริศนานี้เอาไว้ได้แล้ว โดยถือเป็นครั้งแรกที่มนุษย์สามารถจับภาพชั่วขณะการปล่อยไอพ่นของหลุมดำ ซึ่งพุ่งตรงออกจากบริเวณขอบฟ้าเหตุการณ์ (event horizon) เอาไว้ได้

ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาตินำโดยดร. หลู่ รู่ เซิน จากหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์นครเซี่ยงไฮ้ของจีน ร่วมกันตีพิมพ์เผยแพร่ภาพและผลการศึกษาดังกล่าวลงในวารสาร Nature ฉบับล่าสุด โดยระบุว่าภาพนี้เป็นของหลุมดำใจกลางกาแล็กซี “เมสซิเออร์ 87” (M87) ซึ่งเป็นแห่งเดียวกับที่ปรากฏในภาพถ่ายหลุมดำภาพแรกของโลกนั่นเอง

ดร. หลู่ บอกว่า ไอพ่นของหลุมดำนั้นถือเป็นวัตถุที่มีความสว่างเจิดจ้ามากที่สุดประเภทหนึ่งในเอกภพ แต่ที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ยังไม่สู้เข้าใจดีนักว่า ไอพ่นพลังงานสูงที่มีความเร็วใกล้เคียงกับแสงนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร และมาจากบริเวณส่วนไหนของหลุมดำกันแน่ ซึ่งการหาคำตอบในเรื่องนี้จะต้องอาศัยวิธีสังเกตการณ์หลุมดำอย่างใกล้ชิด

มีการใช้กล้องโทรทรรศน์หลายแห่งทั่วโลก เช่นเครือข่ายกล้อง GMVA ในหลายประเทศ, กล้อง ALMA ที่ประเทศชิลี, และกล้องโทรทรรศน์กรีนแลนด์ (GLT) ทำงานเชื่อมโยงกันในนามของเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์หรืออีเอชที (EHT) จนสามารถบันทึกภาพหลุมดำและไอพ่นพลังงานสูงของหลุมดำเอาไว้ได้

ภาพของไอพ่นที่ออกมาจากหลุมดำใจกลางกาแล็กซี M87 ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 55 ปีแสง และมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 6,500 ล้านเท่านั้น แสดงให้เห็นอย่างคร่าว ๆ ว่า มันน่าจะมีจุดกำเนิดที่บริเวณรอบนอกของขอบฟ้าเหตุการณ์ หรือไม่ก็ภายในเขตที่เรียกว่า Ergoregion ซึ่งเป็นเขตที่ปริภูมิ-เวลาโดยรอบหลุมดำถูกปั่นให้หมุนวนไปพร้อมกัน แต่ยังไม่อาจจะชี้จุดกำเนิดของไอพ่นที่ชัดเจนแน่นอนลงไปได้ในครั้งนี้

ดร. คาซึโนริ อะกิยามะ หนึ่งในสมาชิกทีมวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแมสซาชูเซตส์ (MIT) บอกว่า “นี่เป็นการบันทึกภาพครั้งแรก ที่ทำให้เราสามารถบ่งชี้ถึงพื้นที่วงแหวนซึ่งเชื่อมต่อกับฐานของลำไอพ่นได้”

“การค้นพบนี้จะเป็นพื้นฐานให้เราสามารถหาคำตอบต่อไปได้ว่า อนุภาคต่าง ๆ โดยรอบหลุมดำถูกเร่งความเร็ว จนมีอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างมหาศาลได้เพราะเหตุใดกันแน่” ดร. อากิยามะกล่าว

หมายเหตุ : ข่าว บีบีซีไทย ที่เผยแพร่ในเว็บไซต์ประชาชาติธุรกิจ เป็นความร่วมมือของสององค์กรข่าว