นักดาราศาสตร์ตั้งสมมติฐานจุดแดงเล็กในเอกภพอาจคือ “ดาวหลุมดำ”

เนื่องจากวัตถุเหล่านี้มีขนาดที่ใหญ่มากเทียบเท่ากับระบบสุริยะของเราและปลดปล่อยพลังงานออกมามากกว่าที่ดาวฤกษ์จะสามารถปลดปล่อยออกมาได้แสนล้านเท่า ซึ่งมีวัตถุชนิดเดียวที่จะสามารถปลดปล่อยพลังงานที่มหาศาลระดับนี้ได้ก็คือหลุมดำเท่านั้น

การค้นพบนี้เผยแพร่ผ่านวารสารวิชาการ Nature เมื่อวันที่ 12 สิงหาคม 2026 ซึ่งดาวหลุมดำนี้เป็นข้อมูลการวิเคราะห์จากวัตถุดาราศาสตร์ที่เป็นจุดสีแดงที่มักพบเห็นได้บ่อยในเอกภพยุคเริ่มต้นจากการสังเกตการณ์โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope) ซึ่งจุดแดงเล็กเหล่านี้ไม่มีใครทราบแน่ชัดว่าคืออะไร ซึ่งมีการตั้งสมมติฐานหลากหลายตั้งแต่หลุมดำ ณ ใจกลางของกาแล็กซีในยุคบุกเบิก ไปจนถึงรูปแบบของกาแล็กซีใหม่

ทีมนักดาราศาสตร์ของ MIT ได้ศึกษาเกี่ยวกับจุดแดงเล็กเหล่านี้ที่พบในเอกภพยุคแรกเริ่มเช่นกัน เดิมทีทีมนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้คาดหวังว่าจะค้นพบวัตถุอะไรเป็นพิเศษหรือศึกษาจุดแดงเล็ก แต่ต้องการที่จะตามหากาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลและเก่าแก่ที่สุด ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจภายในโครงการ Mirage or Miracle (MoM) ทีมงานใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ เพื่อมองลึกเข้าไปในอวกาศ ย้อนกลับไปในยุคที่เอกภพมีอายุเพียงไม่กี่ร้อยล้านปี เป้าหมายคือการค้นหากาแล็กซีที่ก่อตัวขึ้นจริงในช่วงเวลาเริ่มต้นเหล่านั้น

ขณะที่ตรวจสอบภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ เพื่อหาแหล่งกำเนิดที่น่าสนใจสำหรับการสำรวจ ทีมนักวิจัยสังเกตเห็นลักษณะเด่นที่แตกต่างจากแหล่งอื่น ๆ นั่นคือ จุดเล็ก ๆ ที่มีสีแดงเข้มสว่าง แต่กลับมีลักษณะของแสงที่ไม่ตรงกับสิ่งที่นักฟิสิกส์คาดหวังจากฝุ่นทั่วไปที่พบได้ในอวกาศ นอกจากนี้ยังสังเกตเห็นรูปแบบที่แปลกประหลาดอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือ แสงของจุดนั้นมีความสว่างมากเป็นพิเศษ แต่เมื่อความยาวคลื่นลดต่ำลงกว่าระดับหนึ่ง แสงกลับหายไปอย่างสิ้นเชิง

การลดลงของสเปกตรัมนี้เรียกว่า Balmer break ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่มักเกี่ยวข้องกับก๊าซหนาแน่นที่คอยดูดซับอนุภาคโฟตอนในชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์ที่มีอายุไม่กี่ร้อยล้านปี ดาวเวก้า (Vega) ซึ่งเป็นหนึ่งในดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดบนท้องฟ้ายามค่ำคืน ก็แสดงรูปแบบนี้เช่นเดียวกัน ยิ่งไปกว่านั้น แสงจากจุดสีแดงยังแทบไม่มีร่องรอยของโลหะหรือธาตุอื่น ๆ เลยนอกจากไฮโดรเจนและฮีเลียม

เพื่อไขปริศนาว่าแหล่งกำเนิดของจุดสีแดงนี้คืออะไร ทีมนักวิจัยได้จำลองสถานการณ์ต่าง ๆ เพื่อตามหาปัจจัยในการเกิดจุดสีแดงเล็กอันเป็นเอกลักษณ์นี้ได้

แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ระบุว่า มีความเป็นไปได้สำหรับการมีวัตถุอวกาศที่ประกอบด้วยเพียงไฮโดรเจนห่อหุ้มล้อมรอบแล้วมีขนาดที่ใหญ่โตมากและแทบไม่มีฝุ่นของสสารอื่นอยู่เลย แต่สิ่งที่ประหลาดสำหรับกรณีนี้คือ ก๊าซไฮโดรเจนต้องหนาแน่นมากในระดับที่เหมือนกับพื้นผิวของดาวฤกษ์ ไม่สามารถเป็นเนบิวลาได้

จุดสีแดงนี้อาจเป็นแหล่งพลังงานอันทรงพลังที่มีก้อนก๊าซไฮโดรเจนหนาแน่นมากคล้ายรังดักแด้ (hydrogen cocoon) ห่อหุ้มไว้ แบบจำลองนี้อธิบายได้ดีถึงการเกิด Balmer break ที่ปิดกั้นแสง และการขาดหายไปของธาตุอื่น ๆ นอกเหนือจากไฮโดรเจนและฮีเลียม แต่ถึงอย่างนั้นก็ยังไม่อาจอธิบายความสว่างมหาศาลที่วัตถุนี้ปลดปล่อยออกมาได้

วัตถุดังกล่าวปลดปล่อยพลังงานออกมามากกว่าหนึ่งแสนล้านเท่าของดาวฤกษ์ปกติ วัตถุอวกาศเดียวที่สามารถปลดปล่อยพลังงานสูงออกมาได้ขนาดนี้ได้คือ หลุมดำ

เมื่อได้ข้อสรุปข้างต้นเช่นนี้ ทีมนักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่าหลุมดำสามารถสร้างพลังงานในระดับที่สามารถสังเกตเห็นได้ จึงได้รวมเอาข้อมูลจากหลุมดำที่กำลังกลืนกินมวลอย่างต่อเนื่องเข้าไปในแบบจำลองล่าสุดนี้ และปรับเปลี่ยนมวลของหลุมดำ รวมถึงตัวแปรอื่น ๆ จากนั้นนำมาเปรียบเทียบความสว่างที่ได้จากข้อมูลของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์

ผลที่ได้คือแบบจำลองที่ใกล้เคียงกับข้อมูลจากการสังเกตมากที่สุด สรุปว่าสถานการณ์ที่เป็นไปได้มากที่สุดในการอธิบายจุดสีแดงนี้คือ หลุมดำที่มีชั้นบรรยากาศล้อมรอบคล้ายกับดาวฤกษ์ หรือที่เรียกว่า ดาวหลุมดำ มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ประมาณหนึ่งแสนเท่า และมีฝุ่นโดยรอบขนาดเทียบเท่าระบบสุริยะ ทีมนักวิจัยได้ตั้งชื่อวัตถุนี้ว่า MoM-BH*-1 ซึ่งมาจากชื่อโครงการสำรวจที่ตรวจพบมัน รวมถึงชื่อย่อที่หมายถึง ดาวฤกษ์หลุมดำดวงที่หนึ่ง (black hole star -– one) ซึ่งเป็นการสื่อว่าวัตถุชิ้นนี้เป็นดวงแรกที่มีการค้นพบ

เมื่อมนุษย์สำรวจห้วงอวกาศลึกด้วยกล้องเจมส์ เว็บบ์ มักพบจุดแดงเล็กมากมาย ก่อนหน้านี้ต่างตั้งสมมติฐานกันไปต่าง ๆ นานาว่าเป็นหลุมดำมวลยิ่งยวดที่อาจโดนฝุ่นบังและอยู่ไกลมาก หรือเป็นกาแล็กซีประเภทใหม่ที่ยังไม่รู้จัก รวมถึงยังมีปริศนาอีกว่าจุดแดงเล็กเหล่านี้แทบไม่พบอยู่ใกล้ระบบสุริยะของเรา นั่นหมายความว่าในอดีตเคยมีอยู่จำนวนมาก แต่กลับอันตรธานเมื่อเวลาผ่านไป องค์ความรู้จากแบบจำลองที่นำมาสู่การตั้งชื่อเทหวัตถุประเภทใหม่เป็นครั้งแรก จะเป็นกุญแจสำคัญสำหรับการศึกษาต่อยอดเพื่อค้นหาความจริงในเอกภพของเราต่อไป

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : mit

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech