พบ "หลุมดำ" ใหญ่ที่สุด..เท่าที่เคยค้นพบ
หลุมดำมวลอภิมหายิ่งยวด (ultramassive black hole) เป็นวัตถุอวกาศที่หาได้ยากมากที่สุดชนิดหนึ่ง และถือได้ว่าใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยค้นพบมา ได้ถูกนักดาราศาสตร์ค้นพบด้วยเทคนิคการสังเกตการบิดโค้งของแสงที่เรียกว่า ‘เลนส์ความโน้มถ่วง’ เป็นครั้งแรก
หลุมดำที่มีมวลมหาศาลอย่างเหลือเชื่อถึงกว่า 32,000 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์นี้ อยู่ในใจกลางกาแล็กซี Abell 1201 ซึ่งห่างไกลออกไปประมาณ 2,700 ล้านปีแสง มีมวลในระดับที่น่าตกใจ นั่นคือเกินระดับหลุมดำมวลยวดยิ่ง (Supermassive Black Hole) ที่มักพบได้ทั่วไปตามใจกลางกาแล็กซีอื่นๆ ที่มีมวลอย่างมากก็ 2-3 พันล้านเท่าของดวงอาทิตย์
จุดเริ่มต้นของการค้นพบในครั้งนี้ เริ่มมาตั้งแต่ปี พศ.2547 เมื่อศาสตราจารย์อลาสแตร์ เอดจ์ หนึ่งในทีมวิจัย ได้สังเกตเห็นส่วนโค้งของแสงขนาดใหญ่ขณะตรวจสอบภาพความละเอียดสูงมาก จากกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลขององค์การ NASA ที่ได้ถ่ายภาพกาแล็กซีในบริเวณหนึ่งของอวกาศเอาไว้ ภาพที่สะกิดความสนใจนี้ ทำให้มีการใช้เครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์ DiRAC COSMA8 ของมหาวิทยาลัย เพื่อวิเคราะห์ข้อมูลเพิ่มเติม และในที่สุดทีมงานของมหาวิทยาลัยก็ตัดสินใจศึกษาการมีอยู่ของหลุมดำนี้
โดยดร. เจมส์ ไนติงเกล ผู้นำทีมนักดาราศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยเดอแรมของสหราชอาณาจักร ได้กล่าวว่า “เมื่อแสงเดินทางผ่านเอกภพ มันจะโค้งเข้าหาวัตถุมวลมากตามเส้นทางที่มันไป” “เส้นทางของลำแสงโค้งที่ทีมงานเราพบนี้ มันผ่านเข้าใกล้หลุมยักษ์มาก” ดร.เจมส์ ไนติงเกล กล่าว และเสริมอีกว่า “ที่ว่าใกล้ คือระยะทางประมาณ 4 หมื่นล้านเท่าของระยะห่างจากดวงอาทิตย์มาถึงโลก ซึ่งในแง่ดาราศาสตร์นั้นเราถือว่าน้อยมาก”
ตลอดเวลาหลายปีที่ผ่านมา ทางทีมงานได้พยายามหาขนาดที่แท้จริงของยักษ์ใหญ่แห่งอวกาศนี้ โดยในปี พศ.2560 ก็ได้ตีพิมพ์ผลการคำนวณครั้งแรกแล้ว แต่ต่อมาก็พบว่ายังมีบางอย่างที่ต้องแก้ไข
โดยล่าสุด ดร.เจมส์ ไนติงเกล และทีมงาน ได้สร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ เพื่อปรับการคำนวณความโค้งของแสงที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของหลุมดำมวลมหาศาลนี้ให้มีความผิดพลาดน้อยที่สุด จนสามารถแก้ไขตัวเลขเดิมที่เคยประเมินไว้ในปี พศ. 2560 ว่าไม่น่าจะมีมวลเกิน 7 พันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ มาเป็นตัวเลขล่าสุดที่น่าตื่นตาตื่นใจนี้
“นี่คือหนึ่งในบรรดาหลุมดำที่มีขนาดใหญ่ยักษ์ที่สุดเท่าที่เคยมีการค้นพบมา ทั้งยังมีมวลแตะระดับขีดจำกัดสูงสุดที่หลุมดำสามารถจะมีได้ในทางทฤษฎีอีกด้วย ถือว่าเป็นการค้นพบที่น่าตื่นเต้นอย่างยิ่ง” ดร. ไนติงเกลกล่าว
หลุมดำเป็นวัตถุอวกาศที่มีอยู่มากมายในเอกภพ โดยปกติแล้วเราไม่อาจมองเห็นมันได้ตรงๆ เหมือนดาวฤกษ์ หรือวัตถุอวกาศอื่นๆ เหตุผลก็เพราะว่าแสงไม่อาจเดินทางออกจากแรงโน้มถ่วงของหลุมดำได้ การค้นหาหลุมดำจึงต้องอาศัยวิธีทางอ้อม นั่นคือการสังเกตสิ่งต่างๆ ที่อยู่รอบหลุมดำแทน
ดร.ไนติงเกล ได้กล่าวถึงหลุมดำมวลมหาศาลนี้ว่า “มันยากที่จะอธิบายว่าหลุมดำนี้มันใหญ่โตขนาดไหน เอาเป็นว่าถ้าคุณมองไปบนฟ้ายามค่ำคืน แล้วเอาดาวทุกดวงที่คุณเห็น ไม่ว่าจะเป็นดาวชนิดไหน จับมารวมกันไว้เป็นก้อนเดียว มันก็ยังมีขนาดเพียงเศษเสี้ยวของขนาดของหลุมดำนี้” “พูดง่ายๆ ก็คือ หลุมดำนี้ใหญ่กว่ากาแล็กซีส่วนใหญ่ในเอกภพ”
หลุมดำมวลอภิมหายิ่งยวดนั้น มีมวลมหาศาลในระดับกว่า 10,000 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์ขึ้นไป จัดได้ว่าเป็นวัตถุอวกาศที่มีมวลมากที่สุดในจักรวาล แต่ก็เป็นวัตถุลึกลับที่หาพบได้ยาก เมื่อเทียบกับหลุมดำมวลยิ่งยวด (supermassive black hole) ที่มักจะพบอยู่ในใจกลางของกาแล็กซีแทบทุกแห่ง
นักดาราศาสตร์ยังไม่ทราบชัดเจนว่า หลุมดำมวลอภิมหายิ่งยวดนี้มันเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่สันนิษฐานว่า น่าจะมาจากการชนปะทะ และรวมตัวกันของดาราจักรขนาดใหญ่เมื่อหลายพันล้านปีก่อน ในยุคที่จักรวาลยังมีอายุน้อย ทำให้หลุมดำของดาราจักรโบราณ 2-3 แห่ง ได้มารวมตัวเข้าด้วยกัน จนเกิดเป็นหลุมดำแห่งใหม่ที่มีมวลมหาศาลยิ่งกว่าเดิมหลายเท่าตัว