James Webb จะเข้าร่วมโครงการ EHT ถ่ายรูปหลุมดำมวลยิ่งยวด Sgr A* ใจกลางทางช้างเผือก

James Webb จะเข้าร่วมโครงการ EHT ถ่ายรูปหลุมดำมวลยิ่งยวด Sgr A* ใจกลางทางช้างเผือก

ในช่วงปี 2019 นั้นเป็นช่วงเวลาหนึ่งที่นักดาราศาสตร์ทั่วทุกมุมโลกต่างตื่นเต้นกับการได้เห็นภาพถ่ายรูปหลุมดำใจกลางกาแล็กซี Messier 87 (M87) ที่อยู่ห่างไปจากโลก 55 ล้านปีแสงด้วยความร่วมมือจากกล้องโทรทรรศน์ในโครงการ Event Horizon Telescope (EHT) เป็นครั้งแรก ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในการสำรวจอวกาศที่มนุษยชาติไม่เคยทำได้มาก่อนจนกระทั่งปี 2019 นี้เอง

ภาพของหลุมดำใจกลางกาแล็กซี M87 จากโครงการ Event Horizon Telescope ซึ่งถูกเผยแพร่เมื่อปี 2019 – ที่มา NASA

โครงการ Event Horizon Telescope หรือ EHT นั้นเป็นโครงการความร่วมมือระดับนานาชาติที่ใช้ Array ของกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่หลายแห่งทั่วโลก รวมถึงข้อมูลจากสถานี VLBI (Very-long-baseline Interferometry) ทั่วโลกมาช่วยกันสำรวจเพื่อทำ Aperture Synthesis และเพิ่มความละเอียดเชิงมุมของ Array ให้มากพอที่จะสำรวจวัตถุอย่างหลุมดำมวลยิ่งยวดได้ หากจะให้พูดแบบเข้าใจได้ง่าย EHT นั้นก็เหมือนกับการสร้างกล้องโทรทรรศน์ให้เสมือนมีหน้าจานใหญ่เท่าโลกนั่นเอง

โดยกล้องโทรทรรศน์ที่อยู่ในโครงการ EHT มี:

  • Atacama Large Millimeter Array (ALMA)
  • Atacama Pathfinder Experiment (APEX)
  • Global mm-VLBI Array (GMVA)
  • Heinrich Hertz Submillimeter Telescope (SMT)
  • IRAM 30m telescope (IRAM)
  • James Clerk Maxwell Telescope (JCMT)
  • Large Millimeter Telescope (LMT)
  • Northern Extended Millimeter Array (NOEMA)
  • Radio Telescope Effelsberg (MPIfR)
  • South Pole Telescope (SPT)
  • Submillimeter Array (SMA)
  • Very-long-baseline Array (VLBA)
  • Yebes Observatory (OAN)
ภาพแสดงกล้องโทรทรรศน์วิทยุในโครงการ Event Horizon Telescope (EHT) – ที่มา ESO/O. Furtak

เป้าหมายของโครงกร EHT คือการสำรวจหลุมดำมวลยิ่งยวด (Supermassive Black Hole: SMBH) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมใหญ่ที่สุดเมื่อสังเกตการณ์จากโลก 2 วัตถุ หนึ่งคือ หลุมดำใจกลางกาแล็กซี Messier 87 (M87) และสอง คือ หลุมดำใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกซึ่งมีชื่อเรียกว่า Sagittarius A* (Sgr A*) โดยเครื่องหมายดอกจัน (*) นั้นมักจะอ่านว่า “สตาร์” ซึ่งจริง ๆ แล้ว EHT ก็มาถึงครึ่งทางแล้ว เนื่องจากมันสามารถถ่ายรูปหลุมดำ M87 ได้สำเร็จเมื่อปี 2019 ไปแล้ว เหลือแค่ Sgr A* เท่านั้น

และที่กำลังจะมาเสริมทัพ EHT นั้นก็คือกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope (JWST) ที่กว่าจะได้ฤกษ์ปล่อยก็เลื่อนแล้วเลื่อนอีก โดย JWST จะใช้ความสามารถในการถ่ายภาพช่วงคลื่น Infrared ของมันมาช่วยในการถ่ายภาพหลุมดำ Sgr A* ซึ่งถึงจะใหญ่กว่าหลุมดำใจกลาง M87 อยู่มาก แต่ Sgr A* นั้นมีแสงที่หรีและจางกว่ามาก เท่านั้นยังไม่พอ มันยังกะพริบและเปลี่ยนรูปแบบของการกะพริบอยู่บ่อย ๆ อีกด้วย บางทีอยู่ ๆ นึจะสว่างวาบก็สว่างวาบ นึกจะมืดก็มืด เรียกได้ว่ากวนตีนนักดาราศาสตร์ไม่น้อย

ภาพของแก๊สร้อนเรืองแสงในช่วงคลื่น Infrared ที่กำลังโคจรรอบ ๆ ศูนย์กลาง ๆ หนึ่ง บ่งบอกตำแหน่งของหลุมดำมวลยิ่งยวด Sagittarius A* (Sgr A*) – ที่มา NASA, ESA, SSC, CXC, STScI

และที่ทำให้นักดาราศาสตร์ต้องกำหมัดเป็นเพราะว่า Sgr A* เป็นหลุมดำมวลยิ่งยวดอันเดียวที่มีการกะพริบ (Flaring) แบบนี้ SMBH อันอื่นเขาไม่เป็นกัน การกะพริบของมันนั้นทำให้นักดาราศาสตร์ถ่ายรูปมันได้อยากขึ้นมาก ๆ เนื่องจากต้องคอยมาปรับ Config ของกล้องให้เหมาะสมอยู่ตลอดเวลา นึกง่าย ๆ ก็เหมือนใช้กล้องถ่ายรูปอย่าง DSLR/Mirrorless อยู่ดี ๆ ปรับ รูรับแสง, ความเร็วชัตเตอร์ และ ISO ไว้ดีหมดแล้ว อยู่ ๆ มีใครไม่รู้ปิดไฟ ที่ปรับมาก็เจ๊งหมด ใช้ไม่ได้ (ฮา)

ถึงกระนั้นก็ตาม ยิ่งมันแปลกเพื่อนเท่าไหร่ มันก็น่ายิ่งสำรวจและค้นหาสาเหตุที่ทำให้มันเป็นแบบั้นมากยิ่งขึ้นนั่นเอง

ขณะนี้เรายังไม่สามารถสรุปได้ว่าการเปลี่ยนแปลงของแสงจาก Sgr A* ทั้งการสว่างวาบหรือการมืดลงนั้นเกิดขึ้นได้อย่างไรแต่นักดาราศาสตร์สันนิษฐาณว่าการสว่างวาบของ Sgr A* น่าจะเกิดจากการเร่งของอนุภาคที่โคจรรอบ ๆ หลุมดำอย่างฉับพลันทำให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานและแสงออกมา

ภาพของแก๊สร้อนในช่วงคลื่นใกล้ Infrared ที่กำลังโคจรรอบ ๆ ศูนย์กลาง ๆ หนึ่ง บ่งบอกตำแหน่งของหลุมดำมวลยิ่งยวด Sagittarius A* (Sgr A*) ถ่ายโดยกล้อง Hubble Space Telescope – ที่มา NASA, ESA, SSC, CXC, STScI

ข้อได้เปรียบของ JWST ที่สามารถถ่ายรูปในช่วงคลื่น Infrared ได้สองช่วงคลื่น (F210M และ F480) นอกจากนี้ที่ตำแหน่งลากรางจ์ 2 นั้น JWST จะสามารถเห็น Sgr A* ได้ตลอดเวลา ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้ข้อมูลการเปลี่ยนแปลงของแสงของ Sgr A* จาก JWST มาอ้างอิงแล้ว Optimize ภาพที่ได้จาก EHT ได้นั่นเอง เร็ว ๆ นี้เราอาจจะได้เห็นภาพของหลุมดำมวลยิ่งยวดใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราที่เรากำลังโคจรรอบมันอยู่ก็ได้

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

NASA’s Webb Will Join Forces with the Event Horizon Telescope to Reveal the Milky Way’s Supermassive Black Hole

เราใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพ และประสบการณ์ที่ดีในการใช้เว็บไซต์ของคุณ คุณสามารถศึกษารายละเอียดได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว และสามารถจัดการความเป็นส่วนตัวเองได้ของคุณได้เองโดยคลิกที่ ตั้งค่า

Privacy Preferences

คุณสามารถเลือกการตั้งค่าคุกกี้โดยเปิด/ปิด คุกกี้ในแต่ละประเภทได้ตามความต้องการ ยกเว้น คุกกี้ที่จำเป็น

Allow All
Manage Consent Preferences
  • Always Active

Save