พบหลุมดำที่คายก๊าซ 2 ครั้ง เหมือนมีชีวิตเป็นวงจรกิน-เรอ-หลับ

  • 14 มกราคม 2018
(ภาพจากฝีมือศิลปิน) หลุมดำกลืนกินกลุ่มสสารที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียง Image copyright NASA
คำบรรยายภาพ (ภาพจากฝีมือศิลปิน) หลุมดำกลืนกินกลุ่มสสารที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียง

กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทราสามารถจับภาพกลุ่มก๊าซ 2 กลุ่ม ซึ่งหลุมดำมวลยิ่งยวดในใจกลางกาแล็กซีแห่งหนึ่งคายออกมาติดต่อกันได้ โดยปรากฏการณ์ที่พบนี้นับเป็นข้อพิสูจน์ทฤษฎีดั้งเดิมที่ว่า หลุมดำมีวงจรชีวิตในรูปแบบที่จะกลืนกินสสารพลังงานต่าง ๆ เข้าไปอย่างมหาศาล แล้วจึงคายคืนกลับมาบางส่วน ก่อนจะพักสงบนิ่งเหมือนนอนหลับแล้วตื่นมากินใหม่ วนเวียนกันไปเช่นนี้

หลุมดำขนาดยักษ์ดังกล่าวอยู่ในดาราจักร SDSS J1354+1327 ที่ห่างจากโลกออกไปราว 800 ล้านปีแสง โดยนักดาราศาสตร์ระบุว่าหลุมดำนี้ได้ "เรอ" หรือคายกลุ่มก๊าซออกมาสองครั้งในช่วงระยะเวลาที่ห่างกัน 100,000 ปี หลังกลืนกินกลุ่มก๊าซร้อนปริมาณมหาศาลซึ่งเป็นอาหารมื้อใหญ่เข้าไปก่อนหน้านั้น

ศาสตราจารย์จูลี่ โคเมอร์ฟอร์ด จากมหาวิทยาลัยโคโลราโดวิทยาเขตโบลเดอร์ในสหรัฐฯ ผู้นำทีมนักดาราศาสตร์ที่ค้นพบปรากฏการณ์ดังกล่าวบอกว่า กลุ่มก๊าซรูปกรวยที่หลุมดำคายออกมาในตอนแรกมีสีเขียวอมฟ้าและแผ่ขยายตัวออกไปเป็นระยะทาง 30,000 ปีแสงห่างจากหลุมดำ โดยอะตอมของกลุ่มก๊าซนั้นปราศจากอิเล็กตรอน เพราะอาจได้รับอิทธิพลของการปะทุรังสีในอวกาศบริเวณใกล้เคียงก็เป็นได้

Image copyright NASA/STSCI/CXC
คำบรรยายภาพ ลูกศรในภาพชี้ให้เห็นกลุ่มก๊าซที่หลุมดำคายออกมา โดยลูกศรด้านบนคือกลุ่มก๊าซสว่างที่ถูกคายออกมาใหม่ ส่วนลูกศรด้านล่างคือกลุ่มก๊าซซึ่งถูกคายออกมาก่อนหน้า

"ส่วนกลุ่มก๊าซที่หลุมดำยักษ์นี้คายออกมาเป็นครั้งที่สอง มีการเคลื่อนที่เหมือนคลื่นกระแทก ซึ่งแสดงว่าถูกคายออกมาอย่างรวดเร็ว คล้ายคนกินอาหารมื้อใหญ่แล้วเรอออกมาอย่างไม่หยุดหย่อน แต่ก็ยังกินเข้าไปอีก" ศาสตราจารย์โคเมอร์ฟอร์ดกล่าว

ผลการศึกษาเรื่องนี้ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal ยังระบุว่า ช่วงเวลาระหว่างการคายก๊าซ 2 ครั้งที่ทิ้งห่างกันถึง 100,000 ปี อาจจะนานมากในสายตามนุษย์ แต่สำหรับช่วงเวลาในระดับจักรวาลแล้วถือว่าเร็วมาก นอกจากนี้ยังสันนิษฐานว่าการที่หลุมดำ "เรอ" ออกมา 2 ครั้งติดต่อกัน อาจเพราะได้กินอาหารจานใหญ่ที่มีวัตถุดิบแตกต่างกันเข้าไปถึง 2 มื้อ เนื่องจากกาแล็กซีที่มันอาศัยอยู่อาจชนและรวมตัวเข้ากับกาแล็กซีอื่น จนเกิดกลุ่มก๊าซร้อนให้กลืนกินในปริมาณที่เหลือเฟือ

Image copyright NASA
คำบรรยายภาพ นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทราในการชี้ตำแหน่งหลุมดำใจกลางดาราจักร

"ข้อมูลที่ค้นพบเหล่านี้สนับสนุนทฤษฎีเดิมที่เชื่อว่า หลุมดำมีชีวิตแบบเป็นวงจร โดยในช่วงที่กลืนกินสสารและพลังงานรวมทั้งคายคืนออกมาบางส่วน มักจะมีแสงสุกสว่างจนสังเกตได้ แต่หลังจากผ่านพ้นช่วงนี้ไป หลุมดำจะหยุดนิ่งและมืดสนิทคล้ายงีบหลับพักผ่อนระยะหนึ่ง ก่อนจะเริ่มกินอาหารมื้อต่อไป" ศาสตราจารย์โคเมอร์ฟอร์ดกล่าวทิ้งท้าย

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

อ่านข่าวนี้เพิ่มเติม