Featured แสงวาบจากดาวที่ถูกดูดเข้าสู่หลุมดำ ที่ห่างจากเราแค่ 215 ล้านปีแสง ช่วยเข้าใจหลุมดำมากขึ้น
แสงวาบจากดาวที่ถูกดูดเข้าสู่หลุมดำ ที่ห่างจากเราแค่ 215 ล้านปีแสง ช่วยเข้าใจหลุมดำมากขึ้น

Nutn0n

แสงวาบจากดาวที่ถูกดูดเข้าสู่หลุมดำ ที่ห่างจากเราแค่ 215 ล้านปีแสง ช่วยเข้าใจหลุมดำมากขึ้น

October 12, 2020

ESO ได้ออกมาประกาศการตรวจพบพฤติกรรมทางดาราศาสตร์ที่เรียกว่า Tidal Disruption Event หรือการที่วัตถุถูกดูดเข้าไปในขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำและเปล่งแสงออกมาเป็นแสงวาบอันประกอบไปด้วยรังสีต่าง ๆ โดยที่วัตถุนั้นถูกยืดออกเหมือนเส้นสปาเกตตี (เรียกว่า Spaghettification) ซึ่งเกิดขึ้นบริเวณหลุมดำมวลยิ่งยวดของดาราจักรที่อยู่ห่างออกไปจากเราเพียงแค่ 215 ล้านปีแสง นับเป็นการตรวจพบที่ใกล้ที่สุดที่เคยมีมา ทำให้นักดาราศาสตร์ได้ใช้โอกาสนี้ในการศึกษาปรากฏการณ์ Spaghettification ได้อย่างใกล้ชิด และตีพิมพ์ลงใน Paper ชื่อว่า An outflow powers the optical rise of the nearby, fast-evolving tidal disruption event AT2019qiz นำโดยทีมจาก University of Birmingham

การค้นพบดังกล่าวเป็นการใช้กล้อง 2 ชุดของ ESO ได้แก่กล้อง Very Large Telescope (VLT) และ New Technology Telescope (NNT) โดยนักดาราศาสตร์ ได้ตรวจพบ Event การวาบที่เกิดขึ้นผ่านโครงข่ายการตรวจจับวัตถุท้องฟ้าโดยกล้องหลายตัวที่ต่อกันเป็นความร่วมมือนานาชาติ หนึ่งในนั้นคือระบบ Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) จากนั้นนักดาราศาสตร์ ก็ได้เปรียบเทียบ Sprectrum ของแสงกับข้อมูลในฐานข้อมูลพบว่าใกล้เคียงกับพฤติกรรม Tidal Disruption Event ที่ในบทความนี้เราจะเรียกว่า TDE และวัตถุนั้นก็ได้ถูกสังเกตต่อโดยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่อย่าง VLT, NNT, PanSTARRS หรือยาน Swift ที่ถ่ายภาพในช่วง x-ray รวมระยะเวลาที่ใช้ในการศึกษานานถึง 6 เดือน ครอบคลุมความกว้างของช่วงคลื่นตั้งแต่ ultraviolet, optical, X-ray และคลื่นวิทยุ

ภาพถ่ายจากยาน Swift ในย่าน X-Ray ณ ใจกลางดาราจักรที่หลุมดำแห่งนี้ตั้งอยู่ พบปริมาณของ X-Ray ที่เข้มมาก (ย่านคลื่นสามารถดูได้จาก Paper ที่แนบไว้ด้านบน) ที่มา – NASA Swift/ESO

ซึ่ง AT2019qiz ก็ได้ช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้ทำความเข้าใจปรากฏการณ์ TDE นี้ ตรงที่ปกติแล้วเมื่อดาวถูกดูดกลืนเข้าไปในหลุมดำ อย่างที่บอกไปว่าจะเกิดการฉีกตัวออกเป็นเส้นเรียกว่า Spaghettification ณ จุดนี้มวลสารของดาวจะมีพลังงานสูงและปลดปล่อยรังสีต่าง ๆ ออกมา นั่นทำให้เราสามารถตรวจเจอและถ่ายภาพในย่านต่าง ๆ ได้ (ก่อนที่มวลสารเหล่านั้นจะไปเป็น Accretion Disk หรือจานพวกพูนมวลของหลุมดำ) แต่ในหลาย ๆ ครั้งก่อน ๆ นักดาราศาสตร์จะเจอปัญหาว่า มีกลุ่มฝุ่นต่าง ๆ ทำให้เราเห็นแสงเหล่านี้ได้ไม่ชัด (พอไม่ชัดหรือแสงบางส่วนโดนหักเหก็ไม่อาจศึกษาอย่างแม่นยำได้) แต่สำหรับ AT2019qiz นับเป็นโชคดีของพวกเขาที่สามารถศึกษาแสงจาก TDE ได้ชัดเจน ด้วยทั้ง AT2019qiz อยู่ห่างออกไปเพียงแค่ 215 ล้านปีแสง ในกลุ่มดาวแม่น้ำ ซึ่งเป็น TDE ที่ใกล้ที่สุดที่เราเคยตรวจพบ ทำให้เราสามารถมองเห็นความเชื่อมโยงระหว่าง มวลที่หลุดออกมาจากดาวและถูกกลืนเข้าไปในหลุมดำ กับคลื่นต่าง ๆ ที่ถูกปล่อยออกมาจากการเกิด Spaghettification นับเป็นข้อมูลของปรากฏการณ์ TDE ที่ชัดเจนที่สุดที่เราเคยมี

ภาพจำลองดาวฤกษ์ ถูกดูดกลืนโดยหลุมดำ เส้นที่ยาวออกมาจากดาวฤกษ์คือมวลของดาวฤกษ์ที่ถูกยืดออกด้วยปรากฏการณ์ Spaghettification ที่มา – ESO/Royal Astronomical Society

Samantha Oates จาก University of Birmingham ผู้มีรายชื่อที่สามบน Paper ฉบับนี้กล่าวในบทสัมภาษณ์กับ Royal Astronomical Society ว่า We found that, when a black hole devours a star, it can launch a powerful blast of material outwards that obstructs our view” หรือ โดยปกติแล้วเราพบว่าเมื่อหลุมดำดูดกลืนดาวฤกษ์ มันจะปล่อยมวลสารต่าง ๆ ออกมาบดบังการสังเกตของเรา นี่เกิดจากพลังงานมหาศาลที่หลุมดำดูดดาวฤกษ์นั่นเอง

โดยปกติแล้ว การเกิด TDE นั้นไม่อาจถูกตรวจได้โดยง่ายนัก แต่ก็มีการค้นพบมาเรื่อย ๆ ตั้งแต่ยุค 90 ในปี 2019 แม้เราเคยนำเรื่องของ ปริศนาเหตุการณ์วัว หรือมันจะเป็นภาพแรกของการกำเนิดหลุมดำ ซึ่งเป็นการตรวจเจอ TDE ใน Event ชื่อ AT2018cow ในกลุ่มดาววัว ที่จริง ๆ อาจจะนับว่าเป็นภาพถ่ายแรกของหลุมดำ (แบบไม่ตั้งใจ) หรือในปี 2018 ก็ได้มีการตรวจจับเหตุการณ์ การเกิด TDE ในดาราจักร Arp 299  ซึ่งก็เป็นข่าวใหญ่มาก ๆ ณ ตอนนั้น การเกิด TDE นั้น ยังอาจจะสร้างความสับสนว่ามันเกิด Supernova หรือ TDE กันแน่ เพราะแสงที่เปล่งออกมาจะคล้าย ๆ กัน แต่ระยะเวลาการวาบจะแตกต่างกัน ช่วยคลื่นอาจจะแตกต่างกัน การที่เรารู้แน่ ๆ ว่า AT2019qiz ที่เพิ่งเจอ เป็น TDE แน่ ๆ พวกช่วงคลื่นความถี่ต่าง ๆ ที่วัดได้ ก็จะกลายไปเป็น Baseline สำหรับการวิเคราะห์การลุกวาบอื่น ๆ ที่ตอนนี้มี Candidate รอนอนวิเคราะห์อยู่หลายตัวใน Open TDE Catalog (ใครว่าง ๆ ไปช่วยเขาวิเคราะห์ได้)

ภาพจำลองการเกิด TDE โดย ทีม NASA ที่มา – NASA/Goddard Space Flight Center

เมื่อมาถึงจุดนี้แล้ว ก็ต้องพูดถึงภาพถ่ายหลุมดำจาก Event Horizon Telescope ที่เราจะเห็น “จานพอกพูนมวล” ได้ชัดเจน ซึ่งต้องบอกว่าตอนที่ EHT ถ่ายภาพหลุมดำมวลยวดยิ่งใจกลางดาราจักร M86 นั้น มันยังไม่ได้กินดาวอยู่ ถ้ามันกำลังกินดาวอยู่แน่นอนว่าเราจะมีภาพถ่าย TDE ที่ชัดที่สุดในประวัติศาสตร์ภาพหนึ่ง

ในอนาคต กล้องโทรทรรศน์รุ่นใหม่ ๆ อย่าง ELT หรือ Extremely Large Telescope ก็จะถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาพฤติกรรมเหล่านี้เช่นกัน รวมถึงโครงข่ายการนำกล้องต่าง ๆ มาเชื่อมกันก็จะยิ่งช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจหลุมดำมากขึ้นด้วย และแน่นอนว่าก็เหมือนกับการค้นพบอื่น ๆ เช่น Gravitational Wave หรือ Exoplanet เมื่อเรามี Baseline การศึกษาที่ชัดเจน เราก็ยิ่งค้นพบอะไรใหม่ ๆ ขึ้น การค้นพบ Tidal Disruption Event ในครั้งนี้ที่เรามีข้อมูลค่อนข้างครบ จึงจะช่วยเปิดทางสู่การถ่ายภาพหลุมดำ (ในขณะที่มันกำลังกินดาวฤกษ์) ครั้งต่อไปแน่นอน

เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co





Read More

บทความอื่น ๆ ที่ควรอ่านต่อ



เรื่องราวน่าสนใจ

อัพเดทเรื่องราว ข่าว และบทวิเคราะห์เจาะลึก