เปิดภาพ “หลุมดำ” ครั้งแรกในประวัติศาสตร์

นักดาราศาสตร์เปิดภาพถ่าย “หลุมดำ” ครั้งแรกในประวัติศาสตร์ เป็นหลุมดำใจกลางกาเเล็กซี่ M87 ที่อยู่บริเวณกลุ่มดาวหญิงสาว ห่างจากโลกประมาณ 55 ล้านปีแสง และมีมวลประมาณ 6,500 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ ถือเป็นการค้นพบทางวิทยาศาสตร์อันยิ่งใหญ่ของมวลมนุษยชาติ ตอกย้ำทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์

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

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

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