นักดาราศาสตร์จับภาพการลุกจ้าหลุมดำมวลยิ่งยวด สว่างเท่ากับดวงอาทิตย์ 10 ล้านล้านดวง!

นักวิทยาศาสตร์ได้บันทึกเหตุการณ์ "การลุกจ้า" (flare) ที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยสังเกตได้จากหลุมดำมวลยิ่งยวด (supermassive black hole) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์หายนะที่ปลดปล่อยพลังงานมหาศาล ส่องสว่างเจิดจ้าเทียบเท่ากับแสงจากดวงอาทิตย์ถึง 10 ล้านล้านดวงชั่วขณะ โดยการระเบิดพลังงานครั้งนี้ คาดว่าเกิดจากดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ยักษ์ที่โชคร้าย โคจรเข้าไปใกล้หลุมดำมากเกินไปจนถูกฉีกเป็นชิ้น ๆ และถูกกลืนกินในที่สุด

การค้นพบใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์เมื่อวันที่ 4 พ.ย. 68 ในวารสาร Nature Astronomy โดยมี แมทธิว เกรแฮม (Matthew Graham) นักดาราศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) เป็นหัวหน้าทีมวิจัย

เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อดาวฤกษ์ดวงหนึ่งซึ่งมีขนาดใหญ่ผิดปกติ คาดว่ามีมวลระหว่าง 30 ถึง 200 เท่าของดวงอาทิตย์ โคจรเข้าใกล้หลุมดำมวลยิ่งยวดที่มีมวลประมาณ 300 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์ เมื่อดาวฤกษ์เข้าใกล้เกินไป แรงโน้มถ่วงมหาศาลของหลุมดำได้กระทำต่อดาวอย่างรุนแรง

เค. ซาวิก ฟอร์ด (K.E. Saavik Ford) นักดาราศาสตร์และผู้ร่วมวิจัย อธิบายกระบวนการนี้ว่า "ดาวฤกษ์ดวงนั้นได้เข้าใกล้หลุมดำมวลยิ่งยวดมากพอจนเกิดปรากฏการณ์สปาเกตตี (spaghettified) นั่นคือ มันถูกแรงโน้มถ่วงมหาศาลของหลุมดำยืดออกจนกลายเป็นเส้นยาวและบาง เนื่องจากแรงโน้มถ่วงจะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเมื่อคุณเข้าใกล้มันมาก ๆ จากนั้น สสารของดาวที่ถูกฉีกออกก็หมุนวนรอบหลุมดำมวลยิ่งยวดด้วยความเร็วสูงขณะที่มันตกลงไป"

สสารของดาวที่ถูกยืดเป็นเส้นนี้จะเสียดสีกันและร้อนจัด จนเปล่งแสงสว่างเจิดจ้าออกมาขณะที่มันวนเข้าสู่การถูกกลืนกิน

หลุมดำมวลยิ่งยวดแห่งนี้ตั้งอยู่ใจกลางกาแล็กซีอันไกลโพ้น ห่างจากโลกประมาณ 11,000 ล้านปีแสง (ปีแสง คือ ระยะทางที่แสงใช้เวลาเดินทาง 1 ปี หรือประมาณ 9.5 ล้านล้านกิโลเมตร)

เนื่องจากระยะทางที่ไกลมาก แสงจากการลุกจ้าครั้งนี้จึงต้องใช้เวลาถึง 11,000 ล้านปีในการเดินทางมาถึงโลก นั่นหมายความว่า นักดาราศาสตร์กำลังสังเกตเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นใน "ยุคเริ่มแรกของเอกภพ" (universe’s early epoch)

การลุกจ้าครั้งนี้ถูกตรวจพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2561 โดยหอดูดาวพาโลมาร์ (Palomar Observatory) ของคาลเทค และใช้เวลาประมาณ 3 เดือนในการไต่ระดับความสว่างจนถึงจุดสูงสุด ซึ่งสว่างกว่าเหตุการณ์ลักษณะเดียวกันที่เคยบันทึกได้ถึง 30 เท่า แม้ปัจจุบันแสงจะเริ่มหรี่ลงแล้ว แต่คาดว่ากระบวนการทั้งหมดตั้งแต่เริ่มจนสสารทั้งหมดถูกกลืนกินจะใช้เวลายาวนานถึง 11 ปี

เกือบทุกกาแล็กซีขนาดใหญ่ รวมถึงกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา ต่างก็มีหลุมดำมวลยิ่งยวดอยู่ที่ใจกลาง การศึกษาหลุมดำที่อยู่ห่างไกลและเก่าแก่เหล่านี้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะช่วยให้นักวิจัยเข้าใจมากขึ้นว่าพวกมันก่อตัวขึ้นได้อย่างไร และมีอิทธิพลต่อกาแล็กซีรอบข้างในยุคแรกเริ่มของเอกภพอย่างไร

ข้อมูลอ้างอิง: Aljazeera

• Scientists watch flare with 10 trillion suns’ light from massive black hole