10 ภาพหลุมดำชวนพิศวง โดยองค์การนาซ่า ความงามที่ไม่อาจเฉียดใกล้

Black Holes หรือที่เราเรียกกันง่ายๆ ตรงตัวว่า “หลุมดำ” นั้น นับเป็นหนึ่งในสิ่งลึกลับที่ทรงพลัง และเปี่ยมปริศนามากที่สุดในจักรวาล เป็นอาณาเขตซึ่งดูดกลืนทุกสิ่งทุกอย่างเข้าสู่ศูนย์กลางตั้งแต่ดวงดาวไปจนกระทั่งแสงก็มิอาจรอดพ้น หลุมดำถูกสังเกตเห็นได้โดยการติดตามกลุ่มดาวที่โคจรอยู่ภายในศูนย์กลางหลุมดำหรือจากการสังเกตก๊าซ (จากดาวข้างเคียง) ที่ถูกดึงดูดเข้าสู่หลุมดำแล้วปลดปล่อยรังสีขนาดใหญ่ที่สามารถตรวจจับได้จากกล้องโทรทรรศน์ที่โคจรอยู่รอบโลก ซึ่งนักดาราศาสตร์ทั่วโลกต่างเฝ้าสังเกตการณ์ และศึกษาอย่างใกล้ชิดมาอย่างยาวนาน และต่อไปนี้คือภาพบางส่วนที่ทางนาซ่าได้เปิดเผยให้บุคคลทั่วไปได้มีโอกาสรับชม และร่วมเป็นส่วนหนึ่งของปรากฎการณ์อันแสนตื่นตาตื่นใจระดับจักรวาลนี้  

1.  กาแล็กซี่ Centaurus A ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศ์อวกาศจันทรา (Chandra X-Ray Observatory) ในขณะที่กำลังเกิด Black hole ขนาดมหึมาอยู่ภายในระบบกาแล็กซี่นี้ การที่จะจับภาพหลุมดำได้นั้นจะต้องใช้กล้องที่สามารถตรวจวัดรังสีเอ็กซ์ของกลุ่มก๊าซ และอนุภาคที่กำลังถูกดูดกลืนได้ อันจะทำให้รู้ตำแหน่งของหลุมดำ เพราะความเป็นจริงแล้วเราไม่สามารถมองเห็นมันได้นอกจากความมืดดำอันว่างเปล่า 

2. หลุมดำเกิดใหม่ของกาแล็กซี่ M-100 กาแล็กซี่เพื่อนบ้านของเราที่อยู่ห่างออกไป 50 ล้านปีแสง การค้นพบครั้งนี้นับเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นมาก เพราะนักดาราศาสตร์จะสามารถศึกษา และเก็บข้อมูลของหลุมดำได้ตั้งแต่อายุยังน้อยซึ่งยังไม่เคยมีใครค้นพบมาก่อน

3. อีกหนึ่งภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา บันทึกภาพของกาแล็กซี่ M82 ที่นาซ่าเชื่อว่านี่อาจเป็นจุดเริ่มต้นของหลุมดำขนาดใหญ่ 2 จุด นักวิจัยเชื่อว่าหลุมดำนั้นอาจเกิดจากดวงดาวที่หมดพลังงานแล้ว และเริ่มสูญสลายโดยถูกบีบอัดด้วยแรงโน้มถ่วงของตนเอง กระทั่งยุบตัวกลายเป็นหลุมดำ

4. แม้ความเป็นจริงเราไม่อาจมองเห็นหลุมดำได้  แต่นักวิทยาศาสตร์ก็เชื่อว่าหลุมดำมีอยู่จริง อ้างอิงจากทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ ที่ได้รับความเชื่อถือ และใช้เพื่อศึกษาถึงแรงโน้มถ่วงของหลุมดำ ดังภาพนี้ที่ถูกถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา และกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) ซึ่งหลุมดำสองแห่งกำลังม้วนตัวเข้าหากันเป็นเวลา 30 ปีแล้ว และกำลังจะรวมกันกลายเป็นหลุมดำขนาดยักษ์ในที่สุด

5. อิเล็คตรอนที่กำลังถูกดูดออกจากกาแล็คซี่ M87 ด้วยความเร็วแสง ถ่ายได้โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ทำให้เชื่อได้ว่า ณ ตำแหน่งศูนย์กลางของจักรวาลนี้มีหลุมดำมหึมาซึ่งมีแรงดึงดูดมหาศาลเทียบเท่าดวงอาทิตย์ 2 ล้านดวงเลยทีเดียว

6. ทางนาซ่าเชื่อว่าภาพนี้แสดงให้เห็นถึงภาวะที่หลุมดำมวลหมาศาล 2 จุดเกิดการชนกันจนเกิดระบบใหม่ขึ้นมา ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า “Slingshot effect” ซึ่งเกิดได้ทั่วไปในจักรวาล  

7. ศิลปินได้วาดภาพนี้ขึ้นเพื่อจำลองเหตุการณ์ในขณะที่หลุมดำกำลังดึงดูดก๊าซออกจากดาวใกล้เคียง นักวิทยาศาสตร์ต่างใช้วิธีการสังเกตบริเวณที่มีหลุมดำด้วยเหตุการณ์ลักษณะนี้ เพราะหลุมดำไม่สามารถมองเห็นได้ และอาจมีขนาดที่เล็กจิ๋วเท่าอะตอมหรือใหญ่โตมโหฬารกว่าดวงอาทิตย์ก็ได้

8. ภาพจำลองของเควซาร์ (quasar) ซึ่งเป็นแกนของดาราจักรใหม่ที่กำลังก่อตัว และอาจกลายเป็น “หลุมดำมวลยวดยิ่ง” (supermassive black hole) อยู่ ณ ใจกลางของกาแล็กซี่ก็ได้ แม้จะเป็นหลุมดำที่อยู่ในระยะแรกเริ่มแต่ก็อาจมีอายุมากกว่าล้านปีแล้ว และเชื่อได้ว่ามีหลุมดำลักษณะนี้อยู่อีกมากมายในจักรวาล

9. ภาพจากกล้องโทรทรรศน์สปิตเซอร์และกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลที่แสดงให้เห็นถึงคลื่นอนุภาคที่ถูกยืดโดยหลุมดำมวลยวดยิ่ง จนมีระยะทางยาวถึง 100,000 ปีแสง ซึ่งมีขนาดเทียบเท่ากาแล็คซี่ทางช้างเผือก

10. ภาพของเควซาร์ขนาดเล็ก (micro quasar) ที่กำลังจะเปลี่ยนสภาพเป็นหลุมดำจิ๋วที่มีมวลเทียบเท่าดวงดาว นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหากเราเดินทางเข้าไปในหลุมดำ และข้ามผ่านพรมแดน “ขอบฟ้าเหตุการณ์” หรือ Event Horizon ไปแล้ว จะไม่มีทางผ่านกลับออกมาได้อีกเลย นอกจากนี้ขอบฟ้าเหตุการณ์นี้ยังกลมกลืนเป็นอันหนึ่งอันเดียวกับอวกาศทั่วไปโดยไม่มีลักษณะเด่นอะไรจะให้ผู้ล่วงผ่านไปในหลุมดำทราบว่าได้ข้ามผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์ไปแล้วขอบฟ้าเหตุกาณ์ไม่ได้เป็นพื้นผิวที่เป็นของแข็งไม่ได้กีดขวางหรือทำให้สสารหรือรังสีที่เคลื่อนผ่านบริเวณนั้นช้าลง

การจำลองหลุมดำจากภาพยนตร์เรื่อง “Interstellar”