ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

ภาพถ่ายเก่าจากกล้องฯ Spitzer สร้างความเข้าใจพฤติกรรมการกิน “สสาร” ของหลุมดำ

18 พ.ค. 675 นาที18 พ.ค. 67

ข้อมูลภาพถ่ายหลุมดำเก่าจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Spitzer ได้สร้างความรู้ใหม่ให้กับนักดาราศาสตร์ว่าเหตุใด “หลุมดำมวลมหาศาล” บางดวงจึงส่องแสงแตกต่างไปจากหลุมอื่นเมื่อมันกลืนกินสสารเข้าไป

ขนาดตัวอักษร

ข้อมูลภาพถ่ายหลุมดำเก่าจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Spitzer ได้สร้างความรู้ใหม่ให้กับนักดาราศาสตร์ว่าเหตุใด “หลุมดำมวลมหาศาล” บางดวงจึงส่องแสงแตกต่างไปจากหลุมอื่นเมื่อมันกลืนกินสสารเข้าไป

กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (Spitzer Space Telescope) เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศย่านอินฟราเรดที่หยุดการใช้งานไปแล้วตั้งแต่เมื่อปี 2020 แต่ถึงกระนั้นข้อมูลมากมายที่ได้รับจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวนี้ก็มากมายและสามารถนำกลับมาศึกษาใหม่ซ้ำเพื่อเปิดเผยสิ่งที่ต่าง ๆ ที่ซ่อนอยู่ได้ ซึ่งในครั้งนี้นักวิจัยได้นำข้อมูลภาพถ่ายเก่าของกล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวนี้มาศึกษาการไหลของธารกระแสภายในจานพอกพูนมวลของหลุมดำมวลมหาศาล (Super Massive Blackhole) การกลืนกินมวลของหลุมดำ และการหาอาหารของหลุมดำ

ตามปกติแล้วหลุมดำมวลมหาศาลมีพฤติกรรมกลืนกินสสารรอบ ๆ ตัวมัน สสารที่กำลังกลืนเข้าไปจะเกิดการบีบอัดและเกิดความร้อนสูง ปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของรังสีเอ็กซ์ ทำให้บางครั้งเกิดแสงสว่างวาบขึ้นจากหลุมดำ ซึ่งการเปล่งแสงนี้สว่างยิ่งกว่าดาวฤกษ์ที่อยู่ภายในกาแล็กซีเสียอีก และด้วยความที่กลุ่มก้อนที่หลุมดำกลืนลงไปในแต่ละครั้งไม่ได้มีขนาดที่เท่ากัน แสงสว่างวาบที่เกิดขึ้นจึงมีความผันผวนในแต่ละช่วงเวลา

ภาพสายธารการไหลของมวลสารไปสู่หลุมดำใจกลางกาแล็กซีแอนโดรเมดา คล้ายน้ำวนที่ไหลวนเข้าไปในรูระบายน้ำของอ่าง ภาพถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์

แต่หลุมดำบางดวง เช่น หลุมดำที่อยู่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก หรือหลุมดำที่อยู่ใจกลางกาแล็กซีแอนโดรเมดา หลุมดำเหล่านี้กลับมีกิจกรรมแสงสว่างวาบที่แสดงให้เห็นถึงมวลที่ถูกกลืนกินน้อยกว่าหลุมดำใจกลางกาแล็กซีที่มีขนาดใหญ่กว่า เหมือนเป็นหลุมดำที่มีอาหารให้กินเพียงเล็กน้อย ทำให้เกิดการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกลืนกินของมวลสารของหลุมดำเหล่านี้เพิ่มเติม ว่าเป็นอย่างไร

การศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อต้นปีนี้ตั้งสมมติฐานว่าหลุมดำมวลมหาศาลที่เงียบสงบดูดกลืนก๊าซด้วยอัตราที่สม่ำเสมอทำให้กิจกรรมของหลุมดำนั้นดูต่ำเมื่อเทียบกับหลุมดำกลุ่มอื่นที่แสดงแสงสว่างวาบอันหวือหวา ซึ่งในการศึกษานี้ได้สร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ว่าก๊าซและฝุ่นในบริเวณใกล้กับหลุมดำมวลมหาศาลของแอนโดรเมดามีพฤติกรรมเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าจานก๊าซร้อนขนาดเล็กสามารถก่อตัวใกล้กับหลุมดำมวลมหาศาลและป้อนสสารเข้าไปในหลุมดำอย่างต่อเนื่อง และตัวจานก๊าซนั้นก็สามารถที่จะหาสสารมาเติมตัวของมันได้อย่างตลอดเวลา

นอกจากนี้ การจำลองยังพบอีกว่าหากมีการเปลี่ยนแปลงอัตราการไหลของสสารที่หมุนวนรอบหลุมดำต่างออกไปจากค่าที่เป็นอยู่ สสารจะถูกกลืนกินเข้าไปไม่ต่อเนื่อง ทำให้เกิดปรากฏการณ์แสงสว่างวาบที่ไม่เป็นจังหวะแบบที่เห็นในหลุมดำกลุ่มอื่นได้

และเมื่อนักวิจัยได้ศึกษารูปแบบของการไหลของสสารภายในจานพอกพูนมวลรอบหลุมดำจากการจำลองเทียบกับภาพถ่ายหลุมดำแอนโดรเมดาทั้งจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและสปิตเซอร์ พวกเขาพบว่าฝุ่นภายในก้นหอยของกาแล็กซีแอนโดรเมดามีอัตราการไหลที่พอดีกับจานพอกพูนมวลในการจำลองนี้อย่างพอดิบพอดี นักวิจัยจึงให้ข้อสังเกตว่า กาแล็กซีกังหันของแอนโดรเมดานั้นเป็นธารกระแสของสสารที่กำลังไหลวนเข้าไปสู่ปากของหลุมดำ เหมือนกับน้ำวนที่เกิดจากการระบายน้ำในอ่างน้ำ

ภาพถ่ายกาแล็กซีแอนโดรเมดาในย่านอินฟราเรด โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์

นี่เป็นตัวอย่างที่ดีที่นำข้อมูลอายุร่วม 20 ปีจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์มารวบรวมและทำให้เราได้ตีความใหม่ เกิดเป็นองค์ความรู้ใหม่ ๆ ข้อมูลจากสปิตเซอร์ถือว่าเป็นข้อมูลที่ยอดเยี่ยมจากการที่ตัวกล้องโทรทรรศน์มีการลดอุณหภูมิลงไปให้เย็นจัดจนสามารถตรวจจับความเปลี่ยนแปลงของวัตถุที่แผ่รังสีความร้อนไม่มาก อย่างเช่น ฝุ่น ได้

กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์เป็นกล้องโทรทรรศน์ในโครงการ Great Observatories ที่มีกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา และกล้องโทรทรรศน์อวกาศคอมป์ตันเป็นสมาชิก ซึ่งทั้งสี่คือสุดยอดกล้องโทรทรรศน์อวกาศแห่งยุค พวกมันได้สร้างภาพถ่ายที่เติมเต็มความรู้ให้แก่มนุษยชาติไว้อย่างมากมาย กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเพียงตัวเดียวในโครงการที่ไม่ได้ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศด้วยกระสวยอวกาศ มันถูกส่งขึ้นไปด้วยจรวด Delta II เมื่อเดือนสิงหาคม 2023 ช่วงแรกตัวกล้องถูกออกแบบให้ทำงานได้เพียงสามปีเท่านั้น แต่มันก็สามารถทำงานต่อเนื่องได้ยาวนานถึง 16 ปี เก็บภาพองค์ความรู้ใหม่ ๆ มากมายเกินกว่าที่ตัวของมันเองได้ถูกออกแบบไว้ ถึงงานของกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์จะจบสิ้นลงแล้ว แต่การสร้างสรรค์องค์ความรู้ให้กับมนุษยชาตินั้นยังไม่หมดสิ้น และกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ก็ได้ทำหน้าที่เป็นดวงตาสอดส่องเอกภพในย่านอินฟราเรดต่อยอดงานของสปิตเซอร์และสร้างภาพถ่ายที่มหัศจรรย์ใหม่ ๆ อยู่ตลอดเวลา

เรียบเรียงโดย : จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร : ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์


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

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech 

เขียนโดย

🌎 "รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก" ไปกับ Thai PBS Sci & Tech • วิทยาศาสตร์ • เทคโนโลยี นวัตกรรม • ดาราศาสตร์ • Media Literacy • Cyber Security • Tips & Tricks • Trends

บทความที่เกี่ยวข้อง

กล้องฯ Swift ของนาซา ตรวจพบหลุมดำพเนจรกลืนกินดาวฤกษ์ที่ขอบกาแล็กซีอวกาศ

กล้องฯ Swift ของนาซา ตรวจพบหลุมดำพเนจรกลืนกินดาวฤกษ์ที่ขอบกาแล็กซี

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ นีล เกรลส์ สวิฟต์ (Neil Gehrels Swift Observatory) ค้นพบหลุมดำมวลยิ่งยวด (supermassive black hole) ที่บริเวณขอบของกาแล็กซีที่อยู่ห่างออกไปถึง 750 ล้านปีแสง

19 ส.ค. 69|19 ส.ค. 69
อ่านต่อ →
กล้องฯ เจมส์ เว็บบ์ พบหลุมดำขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นก่อนกาแล็กซีของมันเองอวกาศ

กล้องฯ เจมส์ เว็บบ์ พบหลุมดำขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นก่อนกาแล็กซีของมันเอง

ระหว่างหลุมดำกับกาแล็กซี อะไรเกิดก่อนกัน คำถามไก่กับไข่นี้ยังคงเป็นปริศนา นักวิทยาศาสตร์เคยเชื่อว่ากาแล็กซีเกิดก่อน แต่ข้อมูลใหม่จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์

26 มิ.ย. 69|26 มิ.ย. 69
อ่านต่อ →
พบหลุมดำเกิดก่อนกาแล็กซี ?อวกาศ

พบหลุมดำเกิดก่อนกาแล็กซี ?

ผลการศึกษาทางดาราศาสตร์ ที่กำลังถูกกล่าวถึงกันว่า อาจจะเป็น “กระบวนทัศน์ใหม่” (new paradigm) เกี่ยวกับกำเนิดของหลุมดำและกาแล็กซี และไปดูว่า คณะนักวิทยาศาสตร์ผู้รายงานผลการศึกษา วางแผนจะศึกษาเรื่องนี้ต่ออย่างไร ?

21 มิ.ย. 69|21 มิ.ย. 69
อ่านต่อ →
อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%AI

อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้าสิ่งแวดล้อม

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้า

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคตเทคโนโลยี

หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคต

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศวิทยาศาสตร์

กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศ

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
ลูกเรือ Crew-12 กลับถึงโลกปลอดภัย! ปิดฉากภารกิจในอวกาศ 237 วันอวกาศ

ลูกเรือ Crew-12 กลับถึงโลกปลอดภัย! ปิดฉากภารกิจในอวกาศ 237 วัน

09 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
รู้จัก 2 ภาพจาก Google Doodle ต้อนรับสัปดาห์อวกาศโลก 2026อวกาศ

รู้จัก 2 ภาพจาก Google Doodle ต้อนรับสัปดาห์อวกาศโลก 2026

08 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
อวกาศอาจเป็นทางออก ! เมื่อพลังงานจากโลกไม่พอใช้ จนหลายชาติเล็งผลิตไฟฟ้านอกโลกอวกาศ

อวกาศอาจเป็นทางออก ! เมื่อพลังงานจากโลกไม่พอใช้ จนหลายชาติเล็งผลิตไฟฟ้านอกโลก

07 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
นาซาพบหลุมอุกกาบาตเกิดใหม่บนดวงจันทร์ ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกได้อวกาศ

นาซาพบหลุมอุกกาบาตเกิดใหม่บนดวงจันทร์ ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกได้

06 ต.ค. 69
อ่านต่อ →