เปิดภาพ “หลุมดำ” ครั้งแรกในประวัติศาสตร์

วันนี้ (10 เม.ย.2562) ผู้สื่อข่าวรายงานว่าเมื่อเวลา 20:00 น. ตามเวลาประเทศไทย มีการแถลงข่าวสำคัญพร้อมกันทั่วโลกภายใต้โครงการความร่วมมือระดับนานาชาติ เปิดเผยภาพ “หลุมดำยักษ์” (Supermassive Black Hole) บริเวณใจกลางกาแล็กซี M87 (Messier 87) อยู่ห่างจากโลกประมาณ 55 ล้านปีแสง และมีมวลประมาณ 6,500 ล้านเท่า ของมวลดวงอาทิตย์ ผลงานจากกล้องโทรทรรศน์อีเวนต์ฮอไรซัน เครือข่ายกล้อง โทรทรรศน์วิทยุช่วงความถี่สูง นับเป็นความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ครั้งยิ่งใหญ่อีกครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์ของมวลมนุษยชาติ

นายศรัณย์ โปษยะจินดา ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (สดร.) กล่าวว่า นักวิทยาศาสตร์ทราบกันดีว่าหลุมดำ มีอยู่จริง แต่ยังไม่สามารถบันทึกภาพได้โดยตรง ที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์จำลองภาพหลุมดำจากทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ต่างๆภาพหลุมดำมวลยวดยิ่งบริเวณใจกลาง 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 เมื่อสังเกตการณ์ร่วมกัน จะเสมือนว่ามีกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่มีขนาดหน้าจานเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก

ภาพ:สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ

 

การใช้เทคนิคการแทรกสอดระยะไกล หรือวีแอลบีไอในครั้งนี้ สังเกตการณ์ ณ ช่วงความถี่ 230 GHz เทียบเท่าความ ยาวคลื่น 1.3 มิลลิเมตร ทำให้ได้ภาพที่มีความละเอียดเชิงมุมระดับ 20 ไมโครอาร์คเซค ประสิทธิภาพของกล้องเปรียบเสมือนมีความละเอียดเพียงพอที่จะอ่านหนังสือพิมพ์ในนิวยอร์คได้จากร้านกาแฟในปารีส ที่ระยะห่างกว่า 6,000 กิโลเมตร

กล้องโทรทรรศน์วิทยุความถี่สูงของหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุ 8 แห่ง ที่ร่วมเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์อีเวนต์ฮอไรซัน ได้แก่ 1.หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแอริโซนา สหรัฐอเมริกา 2. กล้องโทรทรรศน์เอเพ็กซ์ ประเทศชิลี  3. กล้องโทรทรรศน์วิทยุ IRAM ประเทศสเปน 4. กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เคลิร์ก แม็กซ์เวลล์ รัฐฮาวาย สหรัฐอเมริกา  5.The Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano (LMT) ประเทศเม็กซิโก

 

ภาพ:สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ

 

6. The Submillimeter Array (SMA) รัฐฮาวาย สหรัฐอเมริกา 7. กล้องโทรทรรศน์วิทยุอัลมา ประเทศชิลี และ 8. กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ณ ขั้วโลกใต้ ทวีปแอนตาร์กติกา ข้อมูลมหาศาลทั้งหมดจากการสังเกตการณ์ครั้งนี้ ประมาณ 1 ล้านกิกะไบต์ ถูกนำมาประมวลผลด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่สถาบันดาราศาสตร์วิทยุมักซ์พลังค์ เยอรมนี และ สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ สหรัฐอเมริกา

ดร.ศรัณย์ กล่าวว่า นอกจากความสำเร็จในการบันทึกภาพเงาของหลุมดำมวลยวดยิ่งได้เป็นครั้งแรกแล้ว การค้นพบครั้งนี้ยังสามารถใช้พิสูจน์ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ทำให้เข้าใจกระบวนการถ่ายเทมวลสารและพลังงานมหาศาลรอบหลุมดำได้ดียิ่งขึ้น และกระบวนการปลดปล่อยรังสีในรูปแบบเจ็ทของหลุมดำ