นักวิทยาศาสตร์สามารถถ่ายภาพหลุมดำได้ละเอียดที่สุด

ทีมนักดาราศาสตร์”กล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์” ได้เปิดตัวเวอร์ชันอัปเดตของรูปภาพอันเป็นเอกลักษณ์ประจำปี 87 ของหลุมดำ M2019* ซึ่งแสดงให้เห็น “เบเกิลที่ลุกเป็นไฟ” ท่ามกลางความรุ่งโรจน์อันเรืองรองของมัน

เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ “Event Horizon Telescope” สร้างความประหลาดใจให้กับโลกอีกครั้ง ห้าปีหลังจากการเผยแพร่ภาพหลุมดำครั้งแรก เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุระหว่างประเทศได้เผยแพร่ภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้นของ M87* ซึ่งเป็นหลุมดำที่อยู่ใจกลางกาแลคซี M87 ภาพถ่ายใหม่ไม่เพียงแต่เปิดโอกาสให้นักดาราศาสตร์และมือสมัครเล่นของเราได้เห็นปรากฏการณ์ที่ยากจะเข้าใจนี้เท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นว่าหอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินและอวกาศที่ทรงพลังที่สุดกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วอย่างเหลือเชื่อ

ภาพแรกของ M87* ได้รับการเผยแพร่โดยนักดาราศาสตร์ EHT ในปี 2019 แต่ข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดซึ่งเป็นพื้นฐานของภาพดังกล่าวได้รับกลับมาในเดือนเมษายน 2017 ในเวลานั้น เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ EHT ประกอบด้วยสถานที่แปดแห่งทั่วโลก ด้วยการใช้นาฬิกาอะตอมเพื่อซิงโครไนซ์กล้องโทรทรรศน์ของแต่ละสถานีกับเศษส่วนที่ใกล้ที่สุดของมิลลิเมตร สถานีใช้เวลาสี่วันในการรวบรวมข้อมูล 5 เพตะไบต์บนหลุมดำ M87* ข้อมูลนี้เองที่ได้รับการประมวลผลเป็นชุดรูปภาพรวมที่เผยแพร่ในเดือนเมษายน 2019 ก่อนหน้านั้น นักดาราศาสตร์ "เห็น" หลุมดำโดยอ้อมผ่านข้อมูลรอบข้างเท่านั้น ดังนั้นแม้แต่ภาพ "เบเกิลที่ลุกเป็นไฟ" ที่ค่อนข้างพร่ามัวก็ทำให้เกิดความปั่นป่วนในชุมชนวิทยาศาสตร์และในหมู่ประชาชนทั่วไป

อย่างไรก็ตาม หนึ่งปีหลังจากการสังเกตการณ์ในปี 2017 EHT ได้กลับมาสังเกตการณ์ M87* อีกครั้ง คราวนี้ กล้องโทรทรรศน์วิทยุกรีนแลนด์ ซึ่งเป็นเสาอากาศสูง 12 เมตร ที่ทำงานที่ฐานทัพอากาศทูเล เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่าย เมื่อวันพฤหัสบดี ความร่วมมือของ EHT ได้เผยแพร่ภาพที่อัปเดตของหลุมดำที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในโลกในบล็อกโพสต์ชื่อ "M87* ในอีกหนึ่งปีต่อมา"

ในภาพคอมโพสิตใหม่ หลุมดำ M87* ปรากฏขึ้นในรัศมีที่ส่องสว่างตามปกติ แต่คราวนี้เราจะเห็นรายละเอียดเพิ่มเติมบางอย่าง พื้นที่มืดที่ใจกลาง M87* คมชัดขึ้น และส่วนที่สว่างที่สุดของวงแหวนขยับทวนเข็มนาฬิกาประมาณ 30 องศา นักดาราศาสตร์ EHT ตั้งข้อสังเกต แม้ว่า EHT ยังไม่สามารถตรวจจับเจ็ตรังสีที่โผล่ออกมาจากศูนย์กลางของ M87* ได้ แต่ก็ได้รับการยืนยันแล้วว่าแกนการหมุนของหลุมดำที่ทำนายโดยโครงสร้างของบริเวณที่สว่างที่สุดนั้นเกิดขึ้นพร้อมกับแกนเจ็ตที่สังเกตได้ที่ความยาวคลื่นอื่น

ดังที่ดร. Britt Jeter แห่งสถาบันดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่ Sinica Academy ในไต้หวันตั้งข้อสังเกต ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดในภาพใหม่คือการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ความสว่างสูงสุดของวงแหวนประมาณ 30 องศาทวนเข็มนาฬิกา เมื่อเทียบกับภาพปี 2019 เราคาดว่าความสว่างจะผันผวนคล้าย ๆ กัน ซึ่งเกิดจากการปั่นป่วนของจานสะสมมวลสารรอบหลุมดำ แม้ว่าผลการวิจัยครั้งแรกจะถูกเผยแพร่ก็ตาม Jeter อธิบาย แม้ว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปจะทำนายความคงตัวของขนาดของวงแหวน แต่การแผ่รังสีของจานดิสก์ที่ไม่เป็นระเบียบจะทำให้บริเวณที่สว่างที่สุดเลื่อนสัมพันธ์กับจุดศูนย์กลางร่วม ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงที่บันทึกไว้จะถูกนำมาใช้เพื่อทดสอบทฤษฎีที่มีอยู่เกี่ยวกับสนามแม่เหล็กและพลาสมารอบหลุมดำ

อ่าน:

• หลุมดำที่เก่าแก่ที่สุดในจักรวาลถูกค้นพบแล้ว - มันไม่เหมือนใคร
• จีนเปิดตัว Einstein Probe เพื่อศึกษาหลุมดำและดาวนิวตรอน