×

LIGO พบหลุมดำคู่ที่มีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่เคยตรวจจับได้

21.11.2017
  • LOADING...

HIGHLIGHTS

2 Mins. Read
  • ทีมนักวิทยาศาสตร์ประกาศการค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงเมื่อวันที่ 15 พฤศจิกายนที่ผ่านมา แต่จริงๆ แล้วคลื่นความโน้มถ่วงนี้ตรวจจับได้ตั้งแต่วันที่ 8 มิถุนายน 2017 แล้ว มันจึงถูกเรียกว่า GW170608
  • สาเหตุที่ GW170608 ถูกถ่วงเวลาไว้นานถึง 5 เดือนก่อนที่จะประกาศสู่สาธารณะ เป็นเพราะว่าทีมนักวิทยาศาสตร์กำลังง่วนอยู่กับการวิเคราะห์คลื่นความโน้มถ่วงที่เครื่องตรวจจับ 3 แห่งบนโลกตรวจจับได้พร้อมกันเป็นครั้งแรกอยู่

 

แผนภาพแสดงมวลหลุมดำก่อนและหลังชนกันที่ถูกตรวจจับได้จากคลื่นความโน้มถ่วง

 

     หลังจากเริ่มดำเนินการมาได้ 2 ปีเศษ เครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง LIGO ประสบความสำเร็จในการตรวจจับการสั่นไหวของกาล-อวกาศ (space-time) ไปแล้ว 6 ครั้ง คลื่นความโน้มถ่วงที่ตรวจจับได้มาจากดาวนิวตรอนคู่ชนกันหนึ่งครั้ง ส่วนที่เหลือเกิดจากหลุมดำคู่ชนกัน

     ล่าสุดทีมนักวิทยาศาสตร์ประกาศการค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงเมื่อวันที่ 15 พฤศจิกายนที่ผ่านมา แต่จริงๆ แล้วคลื่นความโน้มถ่วงนี้ตรวจจับได้ตั้งแต่วันที่ 8 มิถุนายน 2017 แล้ว มันจึงถูกเรียกว่า GW170608

     สาเหตุที่ GW170608 ถูกถ่วงเวลาไว้นานถึง 5 เดือนก่อนที่จะประกาศสู่สาธารณะ เป็นเพราะว่าทีมนักวิทยาศาสตร์กำลังง่วนอยู่กับการวิเคราะห์คลื่นความโน้มถ่วงที่เครื่องตรวจจับ 3 แห่งบนโลกตรวจจับได้พร้อมกันเป็นครั้งแรกอยู่

     ปัจจุบันโลกของเรามีสถานีตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงอยู่ 3 แห่ง โครงการ LIGO ติดตั้งเครื่องตรวจจับไว้ที่สหรัฐอเมริกา 2 แห่ง ส่วนอีกหนึ่งแห่งเป็นโครงการ VIRGO ที่ประเทศอิตาลี น่าเสียดายที่ในช่วงที่ GW170608 เดินทางมาถึงโลก VIRGO อยู่ระหว่างการซ่อมบำรุง ส่วน LIGO สาขารัฐวอชิงตันปิดระบบแจ้งเตือนเอาไว้ ทำให้มีเพียง LIGO สาขารัฐลุยเซียนาเท่านั้นที่รับรู้การมาถึงของ GW170608 ทีมนักวิทยาศาสตร์จึงทำได้เพียงระบุตำแหน่งโดยคร่าวๆ ว่าต้นกำเนิดอยู่ที่ไหนสักแห่งในอาณาบริเวณอันกว้างใหญ่ของท้องฟ้าในซีกโลกเหนือ

     GW170608 เกิดจากหลุมดำคู่มวล 7 เท่าและ 12 เท่าของดวงอาทิตย์ชนกันที่ระยะห่างจากโลกราวๆ 1 พันล้านปีแสง จากนั้นพวกมันรวมตัวกันเกิดเป็นหลุมดำมวล 18 เท่าของดวงอาทิตย์ พลังงานส่วนหนึ่งที่หายไปได้ถูกปลดปล่อยออกมาเป็นคลื่นความโน้มถ่วง GW170608 นั่นเอง หลุมดำดวงใหม่นี้หมุนเร็วเป็น 69% ของอัตราการหมุนสูงสุดที่เป็นไปได้ ซึ่งใกล้เคียงกับที่ทฤษฎีทำนายไว้ว่าจะหมุนเร็ว 70% ของอัตราสูงสุด นอกจากนี้หลุมดำมวลขนาด 7 เท่าของดวงอาทิตย์ดวงนี้นับว่าเป็นหลุมดำที่เล็กที่สุดเท่าที่ LIGO เคยค้นพบมา

     ถึงจะเล็กแต่ก็เล็กพริกขี้หนู เพราะการค้นพบในครั้งนี้ทำให้มนุษยชาติมีความเข้าใจเกี่ยวกับหลุมดำเพิ่มไปอีกขั้น

     หลุมดำขนาดเล็กที่พบจากการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงในครั้งนี้มีขนาดตั้งต้นใกล้เคียงกับหลุมดำที่เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นความโน้มถ่วงที่ LIGO ตรวจจับได้ในครั้งที่สอง (GW151226) ซึ่งเกิดจากหลุมดำคู่มวล 8 และ 14 เท่าของดวงอาทิตย์ รวมกันเป็นหลุมดำมวล 21 เท่าของดวงอาทิตย์ ความน่าสนใจคือหลุมดำมวลเล็กเหล่านี้มีขนาดใกล้เคียงกับหลุมดำทั่วๆ ไปที่นักดาราศาสตร์เคยตรวจจับได้ก่อนหน้านี้ โดยทั่วไปนักดาราศาสตร์ตรวจจับหลุมดำได้จากรังสีเอ็กซ์ซึ่งแผ่ออกมาจากแก๊สที่หมุนวนอยู่รอบๆ มัน

     เป็นไปได้ว่าต่อไปในอนาคต นักดาราศาสตร์อาจแบ่งหลุมดำได้เป็นสองประเภท ได้แก่ หลุมดำมวลน้อย และหลุมดำมวลมาก ตามการกำเนิดที่มีความแตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ทีมนักดาราศาสตร์ยังต้องเฝ้าสังเกตการณ์หลุมดำต่อไปอีกกว่าร้อยดวงจึงจะใช้วิธีการทางสถิติมาช่วยยืนยันสมมติฐานนี้ได้

     การตรวจจับในระยะที่ 3 จะเกิดขึ้นราวปลายปี 2018 ด้วยเครื่องตรวจจับที่ถูกอัพเกรดให้ละเอียดอ่อนขึ้น ซึ่งจะส่งผลให้การตรวจพบหลุมดำคู่ชนกันเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นได้เป็นประจำ

     ลองนึกดูสิครับว่าก่อนหน้านี้เรามองไปในเอกภพด้วยการตรวจจับคลื่นแสง คลื่นวิทยุ รังสีเอ็กซ์ รังสียูวี รังสีอินฟราเรด และคลื่นไมโครเวฟ ซึ่งทั้งหมดเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกัน นอกจากนี้เรายังตรวจจับอนุภาคนิวตริโนจากดวงอาทิตย์ รวมทั้งรังสีคอสมิก ซึ่งเป็นอนุภาคที่มาจากนอกระบบสุริยะของเราได้

     แต่ต่อไปนักวิทยาศาสตร์จะมีอุปกรณ์ที่ช่วยให้เรามองเห็นคลื่นความโน้มถ่วงซึ่งเป็นการสั่นสะเทือนของที่ว่างในอวกาศได้ ซึ่งการค้นพบในอนาคตข้างหน้าอาจไม่ใช่หลุมดำชนกันเท่านั้น แต่อาจเป็นอะไรที่ยิ่งใหญ่เกินกว่าที่เราจะคิดได้ในตอนนี้

 

อ้างอิง:

  • LOADING...

READ MORE






Latest Stories

Close Advertising