หลุมดำที่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก กำลังดูเหมือนมีงานปาร์ตี้ฉลองกันอยู่ เมื่อคณะนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ได้พบว่ามีการปลดปล่อยเปลวไฟอย่างต่อเนื่องโดยไม่หยุดพัก จากบริเวณโดยรอบหลุมดำมวลยิ่งยวดแห่งนี้

การค้นพบดังกล่าวได้ใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ เพื่อศึกษาพฤติกรรมของฝุ่นก๊าซในจานพอกพูนมวล หรือ Accretion Disk ที่โคจรรอบหลุมดำ Sagittarius A* ณ ใจกลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกด้วยความเร็วสูง ก่อนพบว่ามีการปลดปล่อยเปลวไฟออกมาอย่างต่อเนื่อง ด้วยความรุนแรงและช่วงเวลาที่แตกต่างกัน

Farhad Yusef-Zadeh หัวหน้าคณะวิจัยจาก Northwestern University ให้ข้อมูลเพิ่มเติมว่า “เราคาดว่าหลุมดำมวลยิ่งยวดทุกแห่งจะมีการปลดปล่อยเปลวไฟ แต่หลุมดำแห่งนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว เพราะมันมีการปลดปล่อยอย่างต่อเนื่อง และจากการสำรวจอย่างต่อเนื่องระหว่างปี 2023-2024 เราได้พบอะไรใหม่ๆ ในทุกครั้ง”

สำหรับการศึกษาหลุมดำที่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 4 ล้านเท่า นักดาราศาสตร์ใช้อุปกรณ์ NIRCam ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ เพื่อศึกษาความเปลี่ยนแปลงของจานพอกพูนมวลที่โคจรอยู่รอบหลุมดำด้วยความเร็วสูง โดยพบว่าหลุมดำ Sagittarius A* มีการปล่อยเปลวไฟรุนแรง 5-6 ครั้งต่อวัน และเปลวไฟที่มีกำลังอ่อนกว่านั้นอย่างต่อเนื่อง

Yusef-Zadeh ระบุเพิ่มในแถลงการณ์ว่า “เราพบความเปลี่ยนแปลงของความสว่าง (ที่จานพอกพูนมวล) อยู่ตลอดเวลา และบางครั้งก็เกิดการปะทุจ้าขึ้นมาทันทีทันใด ก่อนที่ทุกอย่างจะสงบลงอีกครั้ง

เรายังไม่พบรูปแบบที่ตายตัวของปรากฏการณ์นี้ การปลดปล่อยเปลวไฟของหลุมดำอาจเกิดขึ้นแบบสุ่ม ซึ่งเป็นอะไรที่แปลกใหม่และน่าตื่นเต้นอยู่เสมอ”

กระบวนการดังกล่าวอาจคล้ายคลึงกับการปลดปล่อยเปลวสุริยะจากดวงอาทิตย์ ที่มักมีการปล่อยพลังงานออกมาอย่างรุนแรงจากรอยต่อระหว่างขั้วของสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ แต่กระบวนการปล่อยเปลวไฟของหลุมดำมีความรุนแรงมากกว่า เนื่องจากสภาพแวดล้อมโดยรอบหลุมดำ Sagittarius A* นั้นมีความสุดขั้วยิ่งกว่าโดยรอบดาวฤกษ์ของระบบสุริยะ จนทำให้นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นความเปลี่ยนแปลงได้ จากระยะห่างมากกว่า 26,000 ปีแสง

ทั้งนี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ไม่มีความสามารถในการบันทึกภาพถ่ายหลุมดำได้โดยตรง ซึ่งภาพถ่ายหลุมดำ Sagittarius A* ที่มีการเผยแพร่เป็นครั้งแรกเมื่อปี 2022 เป็นผลจากความร่วมมือของกล้องโทรทรรศน์วิทยุจากทั่วโลก ในโครงการ Event Horizon Telescope

งานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร The Astrophysical Journal Letters เมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ ที่ผ่านมา

ภาพจำลอง: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

อ้างอิง:

• https://news.northwestern.edu/stories/2025/02/flickers-and-flares-milky-ways-central-black-hole-constantly-bubbles-with-light/
• https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2025/news-2025-110.html
• https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ada88b

The post นักดาราศาสตร์พบการปลดปล่อยเปลวไฟต่อเนื่อง จากหลุมดำมวลยิ่งยวดที่ใจกลางทางช้างเผือก appeared first on THE STANDARD.

นักดาราศาสตร์ประสบความสำเร็จในการถ่ายภาพดาวฤกษ์นอกกาแล็กซีทางช้างเผือก พร้อมเผยให้เห็นรายละเอียดอย่างใกล้ชิดได้เป็นครั้งแรก และพบว่าดาวดวงนี้กำลังจะถึงจุดจบของชีวิตในไม่ช้า

แม้ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์อาจเคยถ่ายภาพดาวฤกษ์ในกาแล็กซีอื่นมาได้บ่อยครั้ง แต่ไม่มีรูปไหนที่แสดงให้เห็นรายละเอียดของดาวฤกษ์ได้เหมือนรูปล่าสุดจากเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ของ ESO ที่บันทึกภาพของดาว WOH G64 หนึ่งในดาวฤกษ์ของเมฆแมกเจลแลนใหญ่ กาแล็กซีบริวารของทางช้างเผือกที่อยู่ห่างจากโลกไปประมาณ 160,000 ปีแสง

ดาวฤกษ์ WOH G64 มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 2,000 เท่า หรือเรียกเป็นดาวยักษ์แดง ซึ่งถูกห้อมล้อมด้วยกลุ่มก๊าซทรงคล้ายรูปไข่ จากการปลดปล่อยมวลสารของดาวฤกษ์ออกมาในปริมาณสูง อันเป็นขั้นตอนสุดท้ายก่อนสิ้นสุดอายุขัยของดาวฤกษ์ ด้วยการระเบิดเป็นซูเปอร์โนวาในอนาคต

นอกจากนี้ Gerd Weigelt นักดาราศาสตร์จาก Max Planck Institute for Radio Astronomy หนึ่งในคณะวิจัยที่ศึกษาและติดตามดาวฤกษ์ WOH G64 มาตั้งแต่ปี 2005 เปิดเผยว่า “ดาวฤกษ์ดวงนี้มีการเปลี่ยนแปลงความสว่างอย่างรวดเร็วในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา และเป็นโอกาสอันดีในการได้เห็นการแก่ตัวของดาวฤกษ์ตามเวลาที่เกิดขึ้นจริง”

การถ่ายภาพความละเอียดสูงของดาวฤกษ์ เป็นหนึ่งในงานที่ค่อนข้างท้าทายสำหรับนักดาราศาสตร์ โดยเฉพาะดาวฤกษ์ที่อยู่ในกาแล็กซีอื่น ซึ่งอยู่ห่างออกไปไม่น้อยกว่า 160,000 ปีแสง ทำให้ต้องใช้เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ 4 ตัวของ ESO หรือเรียกว่า Very Large Telescope Interferometer เพื่อบันทึกภาพดาวฤกษ์ในกาแล็กซีอื่น พร้อมรายละเอียดแบบคมชัดที่สุดได้เป็นครั้งแรก

นักดาราศาสตร์ยังสนใจถึงรูปทรงของกลุ่มก๊าซที่ห้อมล้อมรอบดาว WOH G64 ซึ่งแตกต่างไปจากข้อมูลที่ทำนายไว้ และอาจบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของดาวฤกษ์อีกดวงที่ยังไม่ถูกค้นพบได้

ในเวลาเดียวกัน นักดาราศาสตร์ยังต้องการศึกษาดาวฤกษ์ดวงนี้เพิ่มเติมอีกในอนาคต เพื่อทำความเข้าใจถึงช่วงเวลาสุดท้ายของดาวฤกษ์ขนาดมหึมาเช่นนี้ ก่อนจะสิ้นอายุขัยกลายเป็นซูเปอร์โนวาในที่สุด อย่างไรก็ตาม เมื่อ WOH G64 มีความสว่างน้อยลง การถ่ายภาพความละเอียดสูงเช่นนี้ก็ยิ่งยากขึ้นไปอีกขั้นเช่นกัน

ภาพ: ESO / K. Ohnaka et al. 

อ้างอิง:

• https://www.eso.org/public/news/eso2417/
• https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202451820

The post นักดาราศาสตร์ถ่ายภาพดาวฤกษ์นอกทางช้างเผือก เห็นรายละเอียดได้เป็นครั้งแรก appeared first on THE STANDARD.

นักวิทยาศาสตร์เฝ้ามองและสังเกตกาแล็กซีทั้งหลายด้วยความฉงนสงสัยตลอดมา โดยเฉพาะกาแล็กซีที่มีรูปร่างแบบกังหัน ว่าเพราะเหตุใดดวงดาวที่อยู่ไกลจนสุดขอบแขนกังหัน กับดวงดาวที่อยู่ใกล้ใจกลางกาแล็กซี ถึงได้มีความเร็วในการโคจรไปรอบกาแล็กซีแทบไม่แตกต่างกันเลย

เพราะหากเรามองการหมุนรอบตัวเองของกาแล็กซีตามกฎของเคปเลอร์ข้อที่ 3 หรือกฎฮาร์มอนิก (p2/a³= k) เราจะพบว่า หากมวลส่วนใหญ่ของกาแล็กซีไปกองรวมกันอยู่ที่บริเวณใจกลางแล้ว ความเร็วที่ปลายแขนของกาแล็กซีควรจะช้ากว่าบริเวณใกล้ใจกลางจึงจะสอดคล้องกับกฎนี้

ลักษณะประหลาดแบบนี้เกิดกับกาแล็กซีกังหันหลายแห่งในการวิเคราะห์ เช่น NGC 4378, NGC 3145, NGC 1620 หรือ NGC 7664 และแม้แต่กาแล็กซีทางช้างเผือกที่พวกเราอาศัยอยู่ก็มีลักษณะดังที่กล่าวมาด้วย (ตามกราฟด้านบน)

นักวิทยาศาสตร์ต่างหาเหตุผลมาอธิบายความแปลกประหลาดที่พบนี้ และหนึ่งในทฤษฎีที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดคือ น่าจะมีสสารจำนวนมากแทรกตัวอยู่ทั่วกาแล็กซี คอยยืดโยงวัตถุต่างๆ เอาไว้ แต่สสารดังกล่าวไม่ใช่ธาตุที่เรารู้จัก มันไม่ปรากฏให้เห็น และตรวจวัดไม่ได้ไม่ว่าจะใช้วิธีใดก็ตาม สสารนี้จึงได้รับชื่อเรียกตามลักษณะของมันว่า ‘สสารมืด’ (Dark Matter)

หลังจากทฤษฎีสสารมืดถือกำเนิดขึ้น เหล่านักวิทยาศาสตร์ต่างระดมสมองและวิธีการทั้งหมดทั้งมวลเพื่อพิสูจน์ว่าสสารลึกลับนี้มีอยู่จริง เช่น การสร้างเครื่องตรวจจับใต้ภูเขา การใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุภาคพื้นดินขนาดใหญ่ หรือการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศมุมกว้างที่สร้างขึ้นเพื่อค้นหาสสารมืดโดยเฉพาะ ฯลฯ แต่ก็ยังไม่สามารถตรวจจับสสารมืดได้ แม้กระนั้น สสารมืดก็ยังคงแสดงตัวให้เรารู้ว่ามันมีอยู่จริงผ่านการคำนวณทางแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เช่น แบบจำลองแลมบ์ดา-ซีดีเอ็ม (Λ-CDM) ที่ระบุออกมาว่า ในจักรวาลมีสสารปกติอยู่เพียง 5% แต่มีสสารมืดอยู่มากกว่าถึง 5 เท่า นั่นคือ 26.8% ที่เหลือนอกจากนั้นเป็นพลังงานมืด

ล่าสุดทีมวิจัยจากสถาบัน MIT นำโดย เอลบา อลอนโซ-มอนซัลเว (Elba Alonso-Monsalve) และ ศ.เดวิด ไอ. ไกเซอร์ (David I. Kaiser) เปิดเผยแนวคิดใหม่ที่มีความเป็นไปได้สูงว่า แท้จริงแล้วเหตุผลที่เราหาสสารมืดไม่พบ ก็เพราะมันคือหลุมดำขนาดซูเปอร์จิ๋วที่ก่อตัวขึ้นตั้งแต่ช่วงเวลาเพียงหนึ่งในล้านล้านล้านวินาทีแรก (Quintillionth) หลังเหตุการณ์บิ๊กแบงที่ให้กำเนิดจักรวาลนั่นเอง

หลุมดำโดยทั่วไปที่เรารู้จักในทุกวันนี้คือหลุมดำขนาดใหญ่ที่เกิดจากการยุบตัวของดวงดาว หรือไม่ก็เป็นหลุมดำมวลยิ่งยวดที่พบได้ตามใจกลางกาแล็กซีต่างๆ แต่หลุมดำในงานวิจัยของเอลบากลับมีขนาดเล็กเท่าอะตอมเท่านั้น

สสารโดยทั่วไปที่เรารู้จักทุกวันนี้ เช่น ร่างกายของเรา โทรศัพท์มือถือ เสื้อผ้า อากาศ น้ำ ล้วนแล้วแต่ประกอบขึ้นด้วยโมเลกุล โมเลกุลประกอบด้วยอะตอม และอะตอมประกอบด้วยอิเล็กตรอนและนิวเคลียส

ตัวของอิเล็กตรอนนั้นเป็นอนุภาคมูลฐาน หมายถึงแยกย่อยต่อไปไม่ได้แล้ว ส่วนนิวเคลียสซึ่งมี 2 อนุภาคอยู่ร่วมกันอันได้แก่โปรตอนและนิวตรอน ยังสามารถแยกย่อยลงไปได้อีก นั่นคือทั้งโปรตอนและนิวตรอนสามารถแยกได้เป็นอนุภาคมูลฐานที่เรียกว่าควาร์กและกลูออนตามภาพด้านบน

กลูออนเป็นอนุภาคมูลฐานที่มีรูปร่างคล้ายสปริงตามภาพด้านบน ทำหน้าที่ยึดเหนี่ยวอนุภาคมูลฐานควาร์กจำนวน 3 อนุภาคเข้าด้วยกัน ควาร์กจะมีคุณสมบัติหนึ่งคือ ‘สี’

โดยนักวิทยาศาสตร์กำหนดสีของควาร์กออกตามแม่สี 3 สี ได้แก่ สีแดง สีเขียว สีน้ำเงิน เพื่อให้สามารถรวมกันเป็น ‘สีขาว’ หลังเชื่อมต่อกันเป็นโปรตอนหรือนิวตรอน นอกจากนี้ยังมีควาร์กที่มีค่าประจุเป็นลบ หรือ ‘ปฏิควาร์ก’ กำหนดให้มีสีอีก 3 สี ได้แก่ สีเหลือง สีฟ้าไซแอน และสีบานเย็นมาเจนต้า รวมกันแล้วได้เป็นสีดำ ซึ่งอยู่ตรงข้ามกับควาร์กประจุบวกพอดี

แม้ว่าควาร์กและกลูออนในทุกวันนี้ไม่อาจดำรงสภาพเป็นอนุภาคเดียวโดดๆ ได้ แต่ควาร์กในสมัยก่อกำเนิดจักรวาลไม่เป็นเช่นนั้น

หลังเหตุการณ์บิ๊กแบงใหม่ๆ จักรวาลมีอุณหภูมิสูงยิ่งยวด ทำให้อนุภาคมูลฐานอย่างควาร์กสามารถดำรงสภาพเป็นอนุภาคอิสระเคลื่อนที่ไปมาได้ ควาร์กสมัยปฐมกาลนี้เองที่ยุบรวมกันกลายเป็นหลุมดำซูเปอร์จิ๋วที่มีมวลพอๆ กับดาวเคราะห์น้อย แต่กลับมีขนาดเล็กเท่าอะตอม

ทีมงานของเอลบาคาดว่าหากหลุมดำสมัยปฐมกาลเหล่านี้มีจำนวนมากเพียงพอที่จะไม่สลายไปในช่วงหลังบิ๊กแบง กล่าวคือหากยังคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้ หลุมดำเหล่านี้ซึ่งตัวมันคือ ‘มวลที่มองไม่เห็น’ ก็อาจกลายมาเป็นสสารมืดที่เรากำลังค้นหามันอยู่ก็เป็นได้

ระหว่างการก่อตัวของหลุมดำซูเปอร์จิ๋วนี้ ยังมีการก่อตัวตามมาของหลุมดำที่เล็กยิ่งกว่านั้นเป็นผลพลอยได้ หลุมดำขนาดเล็กมากนี้มีมวลเท่า ‘แรด’ หนึ่งตัว แต่มีขนาดเล็กเท่าโปรตอนเท่านั้น และมันยังคงคุณสมบัติของ ‘สี’ รวมทั้งประจุของควาร์กเอาไว้

ทีมงานคาดว่าหลังจากจักรวาลเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วเพื่อให้กำเนิดนิวเคลียสของอะตอม คุณสมบัติของหลุมดำสีขนาดเล็กเท่าโปรตอนนี้ อาจยังฝากร่องรอยเอาไว้ในนิวเคลียสก็เป็นได้ และหากเป็นอย่างนั้นจริงนักวิทยาศาสตร์อาจตรวจพบร่องรอยนี้ได้ในอนาคต เพื่อเป็นหลักฐานยืนยันทฤษฎีนี้

ทีมงานตีพิมพ์ผลการศึกษาครั้งนี้ลงในวารสาร Journal ฉบับวันที่ 6 มิถุนายน 2024 

ภาพ: Artsiom P via Shutterstock

อ้างอิง:

• https://edition.cnn.com/2024/06/17/science/black-holes-dark-matter-scn/index.html
• https://news.mit.edu/2024/exotic-black-holes-could-be-dark-matter-byproduct-0606

The post นักวิทยาศาสตร์อาจไขปริศนาที่มาของสสารมืดได้แล้ว appeared first on THE STANDARD.

นักดาราศาสตร์ตรวจพบหลุมดำ Gaia BH3 หลุมดำดาวฤกษ์มวลมากที่สุดในทางช้างเผือก อยู่ห่างโลกไปประมาณ 2,000 ปีแสง

หลุมดำดาวฤกษ์ หรือ Stellar Black Hole เป็นหลุมดำที่เกิดจากการยุบตัวภายใต้แรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ โดยมักพบว่ามีมวลระหว่าง 5-10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม Gaia BH3 มีมวลมากถึง 33 มวลดวงอาทิตย์ ทำลายสถิติเดิมของหลุมดำ Cygnus X-1 ที่มีมวลประมาณ 21 มวลดวงอาทิตย์ลงเป็นที่เรียบร้อย

นอกจากเป็นหลุมดำดาวฤกษ์ที่มีมวลมากแล้ว Gaia BH3 ยังอยู่ห่างจากโลกไปประมาณ 2,000 ปีแสง ในทิศของกลุ่มดาวนกอินทรี ที่แม้ไม่มีผลกระทบใดๆ ต่อชีวิตบนโลกหรือระบบสุริยะ แต่ถือเป็นหลุมดำแห่งที่อยู่ใกล้โลกที่สุดเป็นอันดับสอง เป็นรองเพียงหลุมดำ Gaia BH1 ที่ห่างออกไปราว 1,500 ปีแสง

ปาสกาล ปานุซโซ นักดาราศาสตร์จาก CNRS ของฝรั่งเศส หนึ่งในคณะทำงานของการตรวจพบหลุมดำแห่งนี้ ให้ความเห็นว่า “ไม่มีใครคาดคิดว่าเราจะเจอหลุมดำมวลมากอยู่ใกล้โลกเพียงนี้ โดยที่มันหลบซ่อนการตรวจพบต่างๆ มาได้นานขนาดนี้ นี่คือการค้นพบแบบเพียงหนึ่งครั้งในชีวิตการเป็นนักวิจัยเลย”

หลุมดำ Gaia BH3 ถูกพบจากยาน Gaia ขององค์การอวกาศยุโรป หรือ ESA ที่ตรวจพบการส่ายไปมาอย่างผิดปกติของดาวฤกษ์ที่โคจรอยู่คู่กัน ก่อนที่ข้อมูลเพิ่มเติมจากกล้องโทรทรรศน์ Very Large Telescope บนภาคพื้นโลกของ ESO จะช่วยยืนยันการค้นพบ เช่นเดียวกับการวัดค่ามวลของหลุมดำอย่างแม่นยำ

หลุมดำแห่งนี้เป็นดั่งการยืนยันว่าดาวฤกษ์ที่มีธาตุหนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมอยู่น้อยจะสูญเสียมวลในตลอดวัฏจักรชีวิตของมันน้อยกว่าดาวฤกษ์ที่มีธาตุหนักกว่า ทำให้หลงเหลือมวลสารมากพอให้ยุบตัวกลายเป็นหลุมดำมวลมากได้ โดยนักดาราศาสตร์อาศัยการศึกษาองค์ประกอบของดาวฤกษ์ที่โคจรอยู่คู่กับหลุมดำ Gaia BH3 พบว่าเป็นดาวฤกษ์ที่มีธาตุหนักอยู่น้อย และดาวฤกษ์ที่โคจรอยู่คู่กันมักมีองค์ประกอบใกล้เคียงกัน

อย่างไรก็ตาม Gaia BH3 เป็นเพียงหลุมดำดาวฤกษ์ที่มีมวลมากสุดในทางช้างเผือกเท่านั้น สำหรับตำแหน่งหลุมดำมวลมากที่สุดในกาแล็กซีของเราตกเป็นของ Sagittarius A* หลุมดำมวลยิ่งยวดที่ใจกลางดาราจักร ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 4 ล้านเท่าด้วยกัน

ภาพ: ESO / L. Calçada

อ้างอิง:

• https://www.eso.org/public/news/eso2408/?lang
• https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Sleeping_giant_surprises_Gaia_scientists

The post ค้นพบ Gaia BH3 หลุมดำดาวฤกษ์มวลมากที่สุดในทางช้างเผือก appeared first on THE STANDARD.

คณะนักดาราศาสตร์นานาชาติพบวัตถุปริศนาในทางช้างเผือก ที่อาจเป็นดาวนิวตรอนที่มีมวลมากสุดหรือเป็นหลุมดำขนาดเล็กที่สุด

การค้นพบครั้งนี้เกิดขึ้นกับวัตถุที่โคจรอยู่รอบพัลซาร์ที่มีอัตราการกะพริบในระดับมิลลิวินาที (Millisecond Pulsar) ชื่อ PSR J0514-4002E ในกระจุกดาวทรงกลม NGC 1851 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกไปประมาณ 40,000 ปีแสง

วัตถุที่ถูกพบโดยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ MeerKAT ในประเทศแอฟริกาใต้ มีมวลมากกว่า 2.2 เท่าของดวงอาทิตย์ หรือเกินกว่า Tolman-Oppenheimer-Volkoff Limit ที่เป็นขอบเขตมวลของดาวนิวตรอนก่อนที่มันจะยุบตัว แต่ก็ยังมีมวลน้อยเกินกว่า 5 เท่าของดวงอาทิตย์ ซึ่งจากทฤษฎีและการสำรวจในปัจจุบัน คือมวลของหลุมดำขนาดเล็กที่สุด

วิธีที่นักดาราศาสตร์จาก Max Planck Institute for Radio Astronomy และมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ใช้ศึกษาวัตถุนี้ คือการตรวจดูสัญญาณจากพัลซาร์ PSR J0514-4002E ที่มีอัตราการกะพริบถึง 170 ครั้ง/วินาที โดยอาศัยเทคนิค Pulsar Timing ที่ดูความเปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อยของอัตราการกะพริบจากพัลซาร์ เพื่อตรวจดูขนาดมวลของวัตถุปริศนาดังกล่าว

ดร.อีวาน บาร์ หัวหน้าทีมวิจัย ระบุว่า “มัน (พัลซาร์) เหมือนกับเราสามารถเอานาฬิกาจับเวลาที่เกือบสมบูรณ์แบบไปวางไว้ในวงโคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างออกไปเกือบ 40,000 ปีแสง และยังสามารถจับเวลาคาบการโคจรได้แม่นยำระดับมิลลิวินาทีเลย”

นอกจากตรวจดูคาบการโคจรและมวลของวัตถุปริศนาได้แล้ว ทีมวิจัยยังพบว่าวัตถุดังกล่าวไม่เคยถูกตรวจพบในภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ดังนั้นมันควรเป็นซากอันหนาแน่นของดาวฤกษ์ที่ยุบตัวลงไปแล้ว

“นี่คือข่าวที่น่าตื่นเต้น ไม่ว่ามันจะเป็นวัตถุแบบไหน” ความเห็นของ ดร.เปาโล เฟรไอร์ แห่ง Max Planck Institute for Radio Astronomy “ถ้านี่คือหลุมดำ มันจะเป็นระบบพัลซาร์ที่โคจรรอบหลุมดำแห่งแรก ซึ่งเป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์ได้ตามหามาหลายทศวรรษ และถ้ามันเป็นดาวนิวตรอน นี่จะเป็นรากฐานความเข้าใจสำหรับวัตถุที่ความหนาแน่นสูงเช่นนี้”

แม้การค้นพบดังกล่าวจะไม่มีข้อสรุปว่าวัตถุปริศนานี้คือดาวนิวตรอนที่มีมวลมากที่สุด เป็นหลุมดำขนาดเล็กสุด หรือเป็นดาวฤกษ์ประเภทใหม่ที่ยังไม่เคยถูกตรวจพบ แต่ข้อมูลดังกล่าวจะช่วยขยายขอบเขตความเข้าใจที่นักดาราศาสตร์มีต่อเอกภพ และเป็นหนึ่งในเป้าหมายสำคัญสำหรับการศึกษาต่อในอนาคตอันใกล้

อะรูนิมา ดัลตา หนึ่งในทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ สรุปปิดท้ายว่า “เรายังไม่จบกับระบบนี้ การได้รู้จักว่าวัตถุปริศนานี้คืออะไร คือจุดเปลี่ยนสำคัญที่ทำให้เราเข้าใจดาวนิวตรอน หลุมดำ และอะไรก็ตามที่อาจมีอยู่ในช่องว่างระหว่างวัตถุทั้งสอง”

งานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสาร Science เมื่อเช้ามืดของวันที่ 19 มกราคม ตามเวลาประเทศไทย

สำหรับประเทศไทย สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ NARIT มีกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาด 40 เมตร ตั้งอยู่ในหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ แห่งศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ อันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ ซึ่งถือเป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่ที่สุดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และมีส่วนในการศึกษาตรวจหาวัตถุต่างๆ บนท้องฟ้าในช่วงคลื่นวิทยุ

ภาพ: Daniëlle Futselaar (artsource.nl)

อ้างอิง:

• https://www.mpifr-bonn.mpg.de/pressreleases/2024/2
• https://www.manchester.ac.uk/discover/news/lightest-black-hole-or-heaviest-neutron-star-manchester-astronomers-uncover-a-mysterious-object-in-milky-way/

The post พบวัตถุปริศนาในทางช้างเผือก อาจเป็นดาวนิวตรอนที่ใหญ่ที่สุดหรือหลุมดำที่เล็กที่สุด appeared first on THE STANDARD.

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ได้ตรวจพบโมเลกุลสำคัญสำหรับการกำเนิดดาวเคราะห์หิน ในบริเวณที่มีสภาพแวดล้อมปั่นป่วนรุนแรงที่สุดแห่งหนึ่งในกาแล็กซีทางช้างเผือก

นักดาราศาสตร์จากนานาประเทศได้ใช้กล้องเจมส์ เว็บบ์ ศึกษาบริเวณจานกำเนิดดาวเคราะห์ 15 แห่ง ภายในเนบิวลาล็อบสเตอร์ หรือวัตถุ NGC 6357 ซึ่งเป็นเนบิวลาที่อยู่ห่างจากโลกไปราว 5,500 ปีแสง และประกอบด้วยดาวฤกษ์มวลมากอายุน้อยที่มีความร้อนสูง และปลดปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตออกมาเป็นจำนวนมาก

ข้อมูลจากการศึกษาครั้งนี้พบว่า ในจานกำเนิดดาวเคราะห์ eXtreme Ultraviolet Environments 1 หรือ XUE 1 ประกอบไปด้วยฝุ่นซิลิเกต โมเลกุลของน้ำ คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจนไซยาไนด์ และอะเซทิลีน ซึ่งถือเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับการก่อกำเนิดของดาวเคราะห์หินแบบโลกของเราได้

Lars Cuijpers หนึ่งในคณะวิจัยของการค้นพบครั้งนี้ จากมหาวิทยาลัยรัดเบาด์ ระบุว่า “พวกเราทั้งตกใจและตื่นเต้น เพราะนี่เป็นครั้งแรกที่มีการพบโมเลกุลเหล่านี้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นนี้” เนื่องจากตำแหน่งที่ตั้งของจานกำเนิดดาวเคราะห์ XUE 1 ที่ค่อนข้างใกล้กับดาวฤกษ์มวลมากหลายดวงในเนบิวลาล็อบสเตอร์

นักดาราศาสตร์จึงคาดว่ามันอาจได้รับผลกระทบจากรังสีอัลตราไวโอเลตของดาวฤกษ์ จนทำให้ก๊าซและโมเลกุลต่างๆ แตกกระเจิงไป

การค้นพบในครั้งนี้แปลว่าดาวเคราะห์หินอาจสามารถก่อตัวขึ้นมาในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงกว่าที่นักดาราศาสตร์ได้คาดการณ์ไว้ โดย María Claudia Ramírez หัวหน้าคณะวิจัยจาก Max Planck Institute for Astronomy อธิบายว่า “XUE 1 แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์หินก็สามารถเกิดขึ้นจากสภาพแวดล้อมแบบนี้ได้ ดังนั้นขั้นถัดไปของเราคือการตรวจสอบว่ามันเกิดขึ้นโดยปกติไหม”

ข้อมูลการค้นพบครั้งนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน The Astrophysical Journal เมื่อวันที่ 30 พฤศจิกายนที่ผ่านมา โดยคณะวิจัยได้ใช้ข้อมูลจากอุปกรณ์ MIRI หรือ Mid-Infrared Instrument ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ซึ่งศึกษาเอกภพในช่วงคลื่นอินฟราเรดกลาง ตั้งแต่เริ่มปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์เมื่อเดือนกรกฎาคม 2022 ที่ผ่านมา

ภาพ: ESO

อ้างอิง:

• https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad03f8
• https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2023/news-2023-152.html

The post กล้องเจมส์ เว็บบ์ พบโมเลกุลการเกิดดาวเคราะห์หินในบริเวณสภาพแวดล้อมรุนแรงของทางช้างเผือก appeared first on THE STANDARD.

เป็นอีกครั้งที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ได้ยกระดับองค์ความรู้ของมนุษย์เกี่ยวกับจักรวาลในยุคแรกเริ่ม โดยในครั้งนี้นักดาราศาสตร์ระบุว่า ข้อมูลที่ได้จากเจมส์ เว็บบ์ เผยให้เห็นวัตถุที่คาดว่าเป็นกาแล็กซีขนาดใหญ่ 6 กาแล็กซีที่มีมวลพอๆ กับกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา โดยถือกำเนิดขึ้นประมาณ 540-770 ล้านปี หลังจากปรากฏการณ์บิ๊กแบง (เมื่อ 1.38 หมื่นล้านปีก่อน) หรือภาพที่เราเห็นนี้คือกาแล็กซีเก่าแก่ที่มีอายุราวๆ 1.3 หมื่นล้านปีเลยทีเดียว

วัตถุเหล่านี้มีอายุย้อนไปถึงสมัยที่เอกภพมีอายุเพียง 3% ของอายุปัจจุบัน และมีขนาดใหญ่กว่าที่นักดาราศาสตร์เคยตั้งสันนิษฐานเอาไว้สำหรับกาแล็กซีที่เกิดหลังบิ๊กแบงเพียงไม่กี่ร้อยล้านปี ทำให้นี่เป็นอีกครั้งที่วงการดาราศาสตร์จะต้องทำความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับการถือกำเนิดของกาแล็กซีในยุคแรกเริ่มของจักรวาล

โจเอล เลจา (Joel Leja) ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Penn State ซึ่งเป็นผู้ร่วมวิจัยกล่าวว่า “วัตถุเหล่านี้ใหญ่กว่าที่ใครๆ คาดคิดไว้มาก เราคาดหวังเพียงว่าจะพบกาแล็กซีที่ขนาดเล็กอยู่ในเวลานี้ แต่เรากลับได้ค้นพบกาแล็กซีที่มีมวลพอๆ กับทางช้างเผือก”

เจมส์ เว็บบ์ ถูกปล่อยขึ้นสู่ห้วงอวกาศในปี 2021 และได้เริ่มปล่อยข้อมูลที่น่าทึ่งออกมาอยู่เป็นระยะตั้งแต่ปี 2022 ที่ผ่านมา โดยการค้นพบครั้งนี้ได้รายละเอียดมาจากข้อมูลชุดแรกที่ NASA เปิดเผยออกมาเมื่อเดือนกรกฎาคม 2022 โดยเจมส์ เว็บบ์ จะบันทึกภาพในย่านรังสีอินฟราเรดที่สามารถตรวจจับแสงจากดาวหรือกาแล็กซีที่เก่าแก่ได้

อย่างไรก็ตาม การค้นพบดังกล่าวยังต้องรอการตรวจสอบและยืนยันอีกครั้งหนึ่งว่าภาพที่เห็นเหล่านี้คือกาแล็กซีจริงๆ ไม่ใช่มาจากแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ เช่น หลุมดำที่มีมวลมหาศาล แต่ถึงเช่นนั้น เลจากล่าวว่า นี่เป็นการค้นพบที่น่าสนใจมาก เพราะพวกมันมีมวลมหาศาลเทียบเท่ากับ 1 หมื่นล้านถึง 1 แสนล้านเท่าของดวงอาทิตย์ ซึ่งตัวเลขเหล่านี้ใกล้เคียงกับมวลของทางช้างเผือก

ภาพ: NASA / Reuters

อ้างอิง:

• https://edition.cnn.com/2023/02/22/world/webb-telescope-massive-early-galaxies-scn/index.html
• https://www.reuters.com/lifestyle/science/galaxies-spotted-by-webb-telescope-rewrite-understanding-early-universe-2023-02-22/
• https://www.theguardian.com/science/2023/feb/22/universe-breakers-james-webb-telescope-detects-six-ancient-galaxies

The post เจมส์ เว็บบ์ ค้นพบกาแล็กซีเก่าแก่ขนาดใหญ่ 6 กาแล็กซี ที่อาจทำให้มนุษย์ต้องทำความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับเอกภพในยุคแรกเริ่ม appeared first on THE STANDARD.

สื่อต่างประเทศรายงานวานนี้ (14 มิถุนายน) ว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลตรวจพบ ‘หลุมดำ’ ที่ล่องลอยอย่างโดดเดี่ยวบนกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราได้เป็นครั้งแรก

ทีมนักวิจัยที่ทำการสำรวจเทหวัตถุดังกล่าวแบ่งออกเป็น 2 ทีมด้วยกัน โดยทีมแรกซึ่งนำโดย ไคแลช ซาฮุ (Kailash Sahu) นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิทยาการกล้องโทรทรรศน์อวกาศในบัลติมอร์ ประเมินว่าหลุมดำดังกล่าวอาจมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 7 เท่า ขณะที่ทีมของ แคซี แลม (Casey Lam) นักศึกษาปริญญาเอก และ เจสซิกา ลู (Jessica Lu) รองศาสตราจารย์ภาควิชาดาราศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ประเมินว่าเทหวัตถุนี้อาจเป็นหลุมดำหรือดาวนิวตรอน โดยมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 1.6-4.4 เท่า

ทีมของซาฮุประเมินว่า หลุมดำนี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วถึง 160,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งรวดเร็วกว่าดวงดาวเกือบทั้งหมดในกาแล็กซีของเรา ส่วนทีมของแลมและลูประเมินว่า เทหวัตถุนี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วราว 108,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

หลุมดำที่ค้นพบล่าสุดนี้อยู่ห่างออกไปจากโลกราว 5,000 ปีแสง ล่องลอยอยู่ในแขนกังหันของกาแล็กซีทางช้างเผือกที่มีชื่อว่า Carina-Sagittarius อย่างไรก็ตาม การค้นพบในครั้งนี้ทำให้ทีมวิจัยสามารถนำสถิติมาประเมินได้ว่า หลุมดำโดดเดี่ยวที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุดอาจอยู่ห่างออกไปเพียง 80 ปีแสงเท่านั้น

ทั้งนี้ หลุมดำเป็นเทหวัตถุที่เกิดจากการแตกดับของดวงดาว โดยเมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลมหาศาลสิ้นอายุขัยลงก็จะเกิดการระเบิดครั้งรุนแรง หรือที่เรียกว่าปรากฏการณ์ซูเปอร์โนวา ท้ายที่สุดก็จะเหลือทิ้งไว้แต่เพียงซากที่สิ้นสลาย นั่นก็คือหลุมดำที่มืดมิด

บางครั้ง การระเบิดก็อาจทำให้หลุมดำเคลื่อนที่พุ่งตัวไปทั่วกาแล็กซีเหมือนกับลูกพินบอล โดยนักดาราศาสตร์เชื่อว่ามีหลุมดำที่ล่องลอยอย่างอิสระในจักรวาลกว่า 100 ล้านแห่ง ซึ่งตามหลักการนั้น นักวิทยาศาสตร์ควรจะต้องค้นพบหลุมดำจำนวนมากที่พเนจรอยู่ในเอกภพ แต่ในความเป็นจริงแล้ว พวกมันมีลักษณะคล้ายกับเทหวัตถุที่ล่องหนได้ เพราะหลุมดำดูดกลืนแม้กระทั่งแสงจนแทบจะไม่สามารถมองเห็นได้เลย ฉะนั้น การค้นพบหลุมดำจึงเป็นเรื่องที่ยากยิ่ง โดยโอกาสที่จะตรวจจับหลุมดำได้นั้นก็ต่อเมื่อมองเห็นสภาพแวดล้อมภายนอกที่หลุมดำทำปฏิกิริยาด้วย

ทั้งนี้ เราคงต้องรอดูข้อมูลจากการสังเกตการณ์ของกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลเพิ่มเติม เพื่อหาข้อสรุปเกี่ยวกับเทหวัตถุลึกลับนี้ โดยนักดาราศาสตร์ยังคงเดินหน้าปฏิบัติค้นหา ‘วัตถุล่องหน’ ต่อไป เพื่อทำความเข้าใจถึงวิวัฒนาการและการแตกดับของดวงดาว

แฟ้มภาพ: FECYT, IAC Via Hubblesite

อ้างอิง:

• https://hubblesite.org/contents/news-releases/2022/news-2022-001
• https://edition.cnn.com/2022/06/14/world/wandering-black-hole-milky-way-scn/index.html
• https://indianexpress.com/article/technology/science/hubble-space-telescope-detects-mass-of-isolated-black-hole-in-milky-way-7965573/

The post กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลค้นพบ ‘หลุมดำ’ พเนจรในกาแล็กซีทางช้างเผือก appeared first on THE STANDARD.