กล้องโทรทรรศน์อวกาศ นีล เกรลส์ สวิฟต์ (Neil Gehrels Swift Observatory) ค้นพบหลุมดำมวลยิ่งยวด (supermassive black hole) ที่บริเวณขอบของกาแล็กซีที่อยู่ห่างออกไปถึง 750 ล้านปีแสงจากการตรวจจับพบดาวฤกษ์กำลังถูกหลุมดำฉีกและกลืนกิน
ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่าการทำลายด้วยแรงดึงดูด (tidal disruption event หรือ TDE) วัตถุใดก็ตามที่เข้าใกล้วัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงอย่างมหาศาล แรงโน้มถ่วงจะฉีกโครงสร้างของวัตถุนั้น ไม่ว่าจะเป็นวัตถุมวลมหาศาลอย่างดาวฤกษ์โดนหลุมดำฉีกทำลายจนกลายเป็นจานพอกพูนมวลรอบหลุมดำ หรืออดีตดวงจันทร์ของดาวเสาร์ที่เข้าใกล้ดาวเสาร์มากเกินไปจนฉีกขาด แตกกระจายออกเป็นสาย และเป็นวงแหวนของดาวเสาร์ในที่สุด
สำหรับกรณีหลุมดำที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศ นีล เกรลส์ สวิฟต์ เพิ่งค้นพบนั้น แรงโน้มถ่วงของหลุมดำฉีกดาวฤกษ์ออก กระบวนการแตกสลายและเสียดสีของมวลสารเหล่านี้ก่อให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานและแสงสว่างวาบออกมาอย่างรุนแรง และด้วยมวลที่มากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 1 ล้านเท่า การแผ่รังสีในช่วงที่เกิดปรากฏการณ์นี้สว่างจ้าในย่านรังสีอัลตราไวโอเลต จนสามารถกลบแสงของกาแล็กซีแม่ไปได้ชั่วคราว เทียบเท่ากับความสว่างของดวงอาทิตย์ราว 1 หมื่นล้านดวงรวมกัน
เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นได้ยากแต่กลับพบได้บ่อย
กาแล็กซีเกือบทุกแห่งในเอกภพ สสารของกาแล็กซีส่วนใหญ่ถูกยึดเหนี่ยวไว้ด้วยหลุมดำมวลยิ่งยวดที่อยู่ตรงจุดศูนย์กลางพอดี ประมาณทุก ๆ 100,000 ปี จะมีดาวฤกษ์เคลื่อนที่เข้าไปใกล้หลุมดำยักษ์ที่มองไม่เห็นนี้มากเกินไป จนเป็นตัวจุดชนวนให้เกิดเหตุการณ์ฉีกทำลายจากแรงดึงดูด
แม้ว่าเหตุการณ์เหล่านี้จะเกิดขึ้นค่อนข้างยากในแต่ละกาแล็กซี แต่ในทุกปี โครงการสำรวจทางดาราศาสตร์มักจะพบเหตุการณ์ฉีกทำลายจากแรงดึงดูดเกิดขึ้นประมาณ 30 ครั้ง ณ ที่ใดที่หนึ่งในเอกภพ
ก่อนปี 2024 เหตุการณ์เหล่านี้พบเฉพาะในใจกลางกาแล็กซีเท่านั้น ส่วนหนึ่งเป็นเพราะนักดาราศาสตร์มักจะมุ่งเน้นการค้นหาในบริเวณดังกล่าวนั้น เนื่องจากเชื่อว่าที่ใจกลางของทุกกาแล็กซีย่อมมีหลุมดำมวลยิ่งยวดที่สามารถทำให้เกิดปรากฏการณ์นี้ได้
แต่ในเวลาต่อมา นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นสัญญาณบ่งชี้ว่ามีดาวฤกษ์โดนฉีกทำลายในระยะห่าง 2,600 ปีแสงจากใจกลางกาแล็กซีแห่งหนึ่ง สิ่งนี้ได้จุดประกายให้นักดาราศาสตร์จำนวนมากหันมาค้นหาเหตุการณ์ที่คล้ายคลึงกันในบริเวณที่ห่างไกลจากใจกลางกาแล็กซี และตอนนี้ทีมวิจัยก็สามารถระบุได้อีกหนึ่งเหตุการณ์ที่อยู่ห่างจากใจกลางกาแล็กซีออกไปไกลกว่า 30,000 ปีแสง
การทำงานร่วมกันของฐานข้อมูลกล้องโทรทรรศน์และปัญญาประดิษฐ์
ร่องรอยของเหตุการณ์หลุมดำที่กลืนกินดาวฤกษ์ที่ตรวจจับได้โดยกล้องสวิฟต์ในครั้งนี้ มีการตรวจพบครั้งแรกเมื่อช่วงปลายปี 2025 โดยโครงการสำรวจท้องฟ้า ZTF (Zwicky Transient Facility) ของหอดูดาวพาโลมาร์ (Palomar Observatory) ซึ่งใช้เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) คัดกรองแสงวาบนับแสนครั้งต่อคืน จนพบความผิดปกติที่ตรงกับลักษณะของปรากฏการณ์ฉีกทำลายด้วยแรงโน้มถ่วง แม้จะอยู่ในตำแหน่งบริเวณขอบกาแล็กซีก็ตาม
ต่อมา หอดูดาวต่าง ๆ ทั่วโลกได้เข้ามาร่วมสังเกตการณ์ รวมถึงกล้องโทรทรรศน์อวกาศสวิฟต์ของนาซา ที่ใช้เครื่องมือตรวจจับรังสีอัลตราไวโอเลต (UVOT) วัดอุณหภูมิของจุดกำเนิดแสงได้สูงถึง 30,000 องศาเซลเซียส ข้อมูลที่สอดคล้องกันจากหลายแหล่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตัดข้อสันนิษฐานอื่น ๆ ออกไปได้ และยืนยันหนักแน่นว่าสิ่งที่พวกเขาเห็นคือเหตุการณ์ TDE
โดยปกติแล้วหลุมดำมวลยิ่งยวดจะทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงของกาแล็กซีเกือบทุกแห่ง การพบหลุมดำขนาดยักษ์มาอยู่บริเวณขอบรอบนอกจึงเป็นเรื่องผิดวิสัย ทีมวิจัยซึ่งนำโดย โรเบิร์ต สไตน์ (Robert Stein) จากศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ดของนาซา ได้ตั้งสมมติฐานทางวิทยาศาสตร์เพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้ไว้สองข้อ สมมุติฐานแรกกล่าวว่า หลุมดำมวลยิ่งยวดที่มาอยู่ในตำแหน่งนี้อาจจะเกิดจากการชนกันของกาแล็กซีมากกว่าสามแห่งในอดีต การชนกันในครั้งนั้นเกิดปัญหาวัตถุสามก้อน (three-body problem) และเหวี่ยงหลุมดำนี้หลุดออกมากลายเป็นหลุมดำพเนจรที่ขอบของกาแล็กซี อีกสมมติฐานหนึ่งอธิบายว่าหลุมดำมวลยิ่งยวดนี้อาจจะเป็นศูนย์กลางของกาแล็กซีแคระที่โดนกาแล็กซีขนาดใหญ่กลืนกินเข้าไป ทำให้หลุมดำมวลยิ่งยวดที่เคยเป็นศูนย์กลางของกาแล็กซีแคระมาอยู่ที่ปลายขอบของกาแล็กซีแห่งนี้
คำตอบนี้อาจอยู่แค่เอื้อม ขณะนี้ การสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์แบบระบุตำแหน่งเป้าหมายด้วยเครื่องมือ UVOT และกล้องในย่านเอกซเรย์ (X-Ray Telescope หรือ XRT) ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศสวิฟต์ ระงับไว้ชั่วคราว เนื่องจากภารกิจกำลังรอการปรับวงโคจรให้สูงขึ้นในช่วงฤดูร้อนนี้ และเมื่อยานกลับมาปฏิบัติงานตามปกติ สวิฟต์จะสามารถค้นหาตัวอย่างของหลุมดำที่อยู่ในตำแหน่งผิดที่ผิดทางแบบนี้ได้ต่อไป
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
