หลุมดำใจกลางทางช้างเผือกมีกลุ่มก๊าซประหลาดวิ่งวนรอบ

        ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาตินำโดยสถาบันมักซ์พลังก์เพื่อการศึกษาดาราศาสตร์วิทยุ (MPIFR) ของเยอรมนี แถลงยืนยันการค้นพบกลุ่มก๊าซร้อนขนาดยักษ์ ซึ่งโคจรวนรอบหลุมดำมวลยิ่งยวด “ซาจิตทาเรียสเอสตาร์” (SgrA*) ด้วยความเร็วสูงถึง 30% ของความเร็วแสง

         รายงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Astronomy & Astrophysics ระบุว่า การสำรวจในช่วงคลื่นวิทยุด้วยกล้องโทรทรรศน์ ALMA ที่ประเทศชิลี ระหว่างดำเนินโครงการความร่วมมือบันทึกภาพหลุมดำ SgrA* ที่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกเมื่อไม่กี่ปีก่อน ทำให้ตรวจพบข้อมูลการลุกวาบ (flare) ของคลื่นวิทยุ ที่บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของกลุ่มก๊าซดังกล่าว

         ก่อนหน้านี้เคยมีการตรวจพบร่องรอยของกลุ่มก๊าซที่วิ่งวนรอบหลุมดำ SgrA* มาแล้ว จากการสังเกตการณ์ในช่วงคลื่นรังสีเอกซ์และอินฟราเรด แต่นี่เป็นครั้งแรกที่พบหลักฐานชัดเจนในช่วงคลื่นวิทยุ ซึ่งช่วยยืนยันได้อีกทางหนึ่งว่าสนามแม่เหล็กทรงพลังมหาศาลของหลุมดำมวลยิ่งยวด ทำให้กลุ่มก๊าซนี้ก่อตัวและเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็วสูง

         ทีมผู้วิจัยระบุว่าวงโคจรของกลุ่มก๊าซร้อนดังกล่าว มีขนาดใหญ่เทียบเท่ากับวงโคจรของดาวพุธที่วนรอบดวงอาทิตย์ แต่สนามแม่เหล็กทรงพลังที่แผ่ไปโดยรอบหลุมดำ SgrA* ได้เร่งให้มันสามารถวนครบรอบได้ภายใน 70 นาทีเท่านั้น คิดเป็นความเร็วเหลือเชื่อถึงเกือบ 1 ใน 3 ของความเร็วแสง

         คาดว่าการลุกวาบของคลื่นวิทยุรวมทั้งรังสีเอกซ์และรังสีอินฟราเรดที่ตรวจพบก่อนหน้านี้ เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างกลุ่มก๊าซร้อนกับสนามแม่เหล็กของหลุมดำมวลยิ่งยวด ทำให้แสงสว่างจากกลุ่มก๊าซมีลักษณะเป็นคลื่นโพลาไรซ์หรือคลื่นแสงที่ถูกทำให้บิดเบี้ยวด้วยพลังแม่เหล็กรุนแรง ทั้งยังมีร่องรอยของการเร่งอนุภาคแบบซินโครตรอน (synchrotron acceleration) อีกด้วย ซึ่งล้วนเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในสนามแม่เหล็กทรงพลังมหาศาลเท่านั้น

         ผลวิเคราะห์แสงจากกลุ่มก๊าซร้อนยังชี้ว่า มันน่าจะฝังตัวอยู่ในขอบเขตอิทธิพลของหลุมดำที่เรียกว่า “จานจับมวลสารด้วยแรงแม่เหล็ก” (magnetically arrested disk) ซึ่งมวลสารในบริเวณนี้จะหมุนวนและถูกป้อนเข้าสู่ด้านในของหลุมดำได้ช้ากว่าส่วนอื่น เพราะมีความหน่วงจากสนามแม่เหล็กต้านไว้

         ทีมผู้วิจัยหวังว่าจะได้ศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับกลุ่มก๊าซนี้ เมื่อมีการลุกวาบของคลื่นวิทยุอีกในอนาคต เนื่องจากความรู้ที่ได้จะช่วยเสริมสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมอันปั่นป่วนโดยรอบหลุมดำใจกลางดาราจักรของเราให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น

เผยแพร่ : ณภัทร โพธิ์อยู่
กลุ่มพัฒนาระบบสารสนเทศ (พร.)
กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม
Social Media
Facebook : stkcsociety
Youtube chanel : STKC Society 
Tiktok : stkcsociety

รูปจาก https://www.bbc.com/