วัตถุที่ตกลงไปสู่หลุมดำกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเกือบห้าหมื่นหกพันไมล์ต่อวินาที

การศึกษาครั้งใหม่ระบุว่า สสารทรงกลมคล้ายของเหลวขนาดเท่ากับโลกกำลังถูกดูดเข้าไปสู่หลุมดำที่มีความเร็วเกือบหนึ่งในสามความเร็วของแสง

ความเร็วแสง ในสูญญากาศ มีความเร็วถึงหนึ่งแสนแปดหมื่นหกพันสองร้อยแปดสิบสอง ไมล์ หรือ (สองแสนเก้าหมื่นเก้าพันเจ็ดร้อยเก้าสิบสอง กิโลเมตร) ต่อวินาที และตามทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษของ Einstein กล่าวไว้ว่าเป็นความเร็วสูงสุดสำหรับสิ่งต่างๆที่เดินทางอยู่ในจักรวาลของเรา ดังนั้น บางสิ่งบางอย่างที่กำลังบีบอัดด้วยความเร็วลำดับที่สามของความเร็วแสงกำลังเคลื่อนที่เฉียด ห้าหมื่นหกพัน ไมล์ หรือ (เก้าหมื่น กิโลเมตร) ต่อวินาที เร็วพอที่จะเดินทางรอบโลกได้สองรอบในเวลาอันสั้น

การสังเกตการณ์แรงดึงดูดใหม่ที่เกิดขึ้นในจักรวาล PG211+143 ซึ่งระยะทางห่างจากโลกมากกว่าหนึ่งพันล้านปีแสง นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบมันด้วยการใช้กล้องโทรทัศน์อวกาศ XMM-Newton ของหน่วยงานอวกาศยุโรป ซึ่งสังเกตเห็นจักรวาลในแสงเอ็กซเรย์ [ภาพ: หลุมดำแห่งจักรวาล]

 
โครงสร้างดิกส์ที่มีคุณลักษณะเฉพาะจากการจำลองดิกส์ที่หมุนรอบหลุมดำไม่ได้เป็นไปในทิศทาง
ดียวกัน เครดิตภาพ K. Pounds et al./University of Leicester

“เราสามารถติดตามกลุ่มสสารที่มีขนาดเท่าโลกในนี้เป็นเวลาประมาณหนึ่งวัน ขณะที่มันถูกดึงไปทางหลุมดำ ความเร็วที่เร่งไปหนึ่งในสามของความเร็วแสงก่อนถูกกลืนเข้าไปยังหลุมดำ”  บรรณาธิการ หัวหน้าทีมการวิจัย Ken Pounds ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์อวกาศแห่งมหาวิทยาลัย Leicester ประเทศอังกฤษกล่าวในแถลงการณ์

เรื่องดังกล่าวนำไปถึงความเร็วอันเหลือเชื่อเพราะว่าหลุมดำมีสนามแรงดึงดูดอันทรงพลัง มากจนแม้กระทั่งแสงก็ยังไม่รอดพ้นซึ่งเมื่อมันเดินทางข้ามเขตวิกฤตจึงเป็นที่รู้จักในชื่อ “ขอบฟ้าเหตุการณ์- event horizon” (นั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงเรียกว่าหลุมดำ)

มีหลุมดำอยู่หลายชนิด ชนิดที่ใหญ่มหึมา เรียกว่า หลุมดำขนาดยักษ์  อยู่แกนกลางสุดหากแต่ไม่ใช่กาแล็กซี่ทั้งหมด รวมถึง ทางช้างเผือก ของเราด้วย

หากมีวัตถุมากพอที่ตกลงไปยังหลุมดำขนาดยักษ์ พื้นที่นั้นจะสว่างเป็นรังสีเอกซ์ที่มีความสว่างสูงมากซึ่งสามารถมองเห็นได้ในระยะไกล วัตถุต่างๆเหล่านี้เรียกว่าวัตถุที่ปรากฏคล้ายกับดาวเป็นจุดแสงสว่าง (quasars: ควอ-ซาร์) หรือนิวเคลียสกาแล็กซี่ที่มีพลังงานอยู่ อย่างไรก็ดี หลุมดำส่วนใหญ่มีขนาดเล็กเกินไปที่จะดึงดูดวัตถุนั้นๆในทันทีซึ่งส่วนใหญ่แล้วมีสภาพเป็นแก๊ส วัตถุแทนที่จะโคจรรอบหลุมดำกลับ “พอกกันจนกลายเป็นแผ่นจาน” จนเป็นเกลียวใกล้กัน ในที่สุด แก๊สก็เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วจนกระทั่งอุณหภูมิสูงขึ้นมากจนเกิดแสงเจิดจ้า จนก่อให้เกิดรังสีตามที่เรามองเห็นได้จากโลก

“การโคจรของแก๊สรอบหลุมดำบ่อยครั้งสันนิษฐานว่าเป็นไปในแนวเดียวกันกับการหมุนของหลุมดำ แต่ก็ไม่มีเหตุผลอันควรที่จะเป็นเช่นนี้ได้ “มหาวิทยาลัยแห่ง Leicester เป็นตัวแทนที่ได้เขียนในแถลงการณ์ไว้เช่นเดียวกัน

ข้อมูลเพิ่มเติม “ความจริง เหตุผลที่เรามีฤดูร้อนและฤดูหนาวก็คือว่าการหมุนในทุกๆวันของโลกนั้นไม่ได้เรียงเป็นแนวกับการโคจรประจำปีรอบดวงอาทิตย์” “จนกระทั่งตอนนี้ ก็ยังไม่กระจ่างว่าการหมุนที่ไม่คงที่นั้นอาจมีผลกระทบกับแก๊สที่ตกลงไปในหลุมดำ เรื่องนี้เกี่ยวข้องเป็นพิเศษต่อการการป้อนของหลุมดำยักษ์ เนื่องจากวัตถุที่อยู่ระห่างม่านก๊าสหรือแม้แต่ดาวต่างๆที่แยกตัวออกไป ก็สามารถตกลงไปได้จากทุกทิศทุกทาง

บรรดาสมาชิกของทีมวิจัยคิดว่าแก๊สอยู่ไม่ตรงกับหลุมดำที่หมุนอยู่ในจักรวาล PG211+143 จริงๆ ในสถานการณ์นั้นๆแผ่นจานพอกสามารถบิดและฉีกขาดได้จนเป็นชิ้นเล็กๆจำนวนมากซึ่งบางชิ้นสามารถกระทบกันจนสลายไปเอง” การหมุนของพวกเขาและทำให้แก๊สบางส่วนเคลื่อนตัวไปยังหลุมดำอย่างรวดเร็วมากกว่าหมุนตัวไปรอบๆ

หากจานที่มีแนวไม่ตรงเป็นปกติ มันก็สามารถช่วยอธิบายได้ว่าทำไมหลุมดำต่างๆจากจักรวาลยุคแรกจึงขยายใหญ่ขึ้นอย่างรวดเร็ว หลุมดำนั้นๆจะหมุนไปค่อนข้างช้า ทำให้เก็บกักแก๊สได้มากขึ้นในเวลาอันสั้นกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านั้น นักวิจัยกล่าว


ที่มาบทความ : Elizabeth Howell, Space.com สืบค้นวันที่ : 25 กันยายน พ.ศ. 2561
สืบค้นจาก : https://www.space.com/41923-black-hole-material-one-third-light-speed.html

Copyright © 2018 LEARN : อาณาจักรภูมิสารสนเทศ อาณาเขตแห่งการเรียนรู้

LEARN