หลุมดำมวลยิ่งยวด: ยักษ์ใหญ่ที่เฝ้าศูนย์กลางของทุกกาแล็กซี

หลุมดำมวลยิ่งยวดคืออะไร

หลุมดำมวลยิ่งยวด (Supermassive Black Hole) คือหลุมดำที่มีมวลตั้งแต่หลายแสนถึงหลายพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ ต่างจากหลุมดำที่เกิดจากการยุบตัวของดาวฤกษ์มวลมหาศาล ซูเปอร์มาซีฟแบล็กโฮลมีกำเนิดการเติบโตครั้งใหญ่ในยุคแรกเริ่มของจักรวาล ก่อนที่จะกลืนกินแก๊ส ฝุ่น และดาวฤกษ์รอบข้างอย่างต่อเนื่องจนกลายเป็นยักษ์ที่ครอบครองใจกลางกาแล็กซี

ขนาดของมันน่าทึ่งนึก ถ้าเอาดวงอาทิตย์ของเรามาทำเป็นหลุมดำ รัศมีจะเพียง 3 กิโลเมตร แต่หลุมดำมวลยิ่งยวดอย่าง Sagittarius A* ที่ใจกลางทางช้างเผือก มีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ประมาณ 4 ล้านดวง ขณะที่ M87* ซึ่งถูกถ่ายภาพโดยกล้องโทรทรรศน์ Event Horizon (EHT) มีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ถึง 6.5 พันล้านดวง

ทำไมทุกกาแล็กซีถึงมีหลุมดำมวลยิ่งยวด

นักดาราศาสตร์ค้นพบว่ากาแล็กซีแทบทุกแห่งที่สังเกตได้ ล้วนมีหลุมดำมวลยิ่งยวดซ่อนตัวอยู่ที่ใจกลาง ความสัมพันธ์ระหว่างมวลของหลุมดำกับมวลรวมของกาแล็กซีบ่งชี้ว่าทั้งสองเติบโตไปด้วยกันอย่างแยกไม่ออก กระบวนการ "ฟีดดิ้ง" หรือการที่หลุมดำดูดกลืนสสารรอบข้าง ปล่อยพลังงานมหาศาลออกมาเป็น ควอซาร์ (Quasar) ซึ่งเป็นวัตถุทงสว่างที่สุดในจักรวาล

แต่ความสัมพันธ์นี้ไม่ได้เป็นเพียงการกลืนกิน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหลุมดำมวลยิ่งยวดมีบทบาทสำคัญในการ กำหนดรูปร่างและวิวัฒนาการของกาแล็กซี พลังงานที่ปล่อยออกมาจากดิสก์เพิ่มขึ้นเมื่อสสารตกลงสู่หลุมดำ ส่งผลต่อการก่อตัวของดาวฤกษ์ใหม่ทั่วทั้งกาแล็กซี

ภาพถ่ายหลุมดำครั้งประวัติศาสตร์

เมื่อปี 2019 กล้อง Event Horizon Telescope ประกาศภาพหลุมดำครั้งแรกในประวัติศาสตร์ ถ่ายจากกาแล็กซี M87 ห่างจากโลก 55 ล้านปีแสง ภาพที่เห็นคือเงาดำสุดขอบเขตล้อมรอบด้วยวงแหวนสว่างจากสสารที่ถูกกระชากเข้าหาหลุมดำ แสดงให้เห็น ขอบฟ้าเหตุการณ์ (Event Horizon) ที่แม้แต่แสงก็ไม่สามารถหลุดออกมาได้

ภาพนี้ยืนยันทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์อีกครั้ง และเปิดยุคใหม่ของการศึกษาหลุมดำโดยตรง

Sagittarius A* ใจกลางทางช้างเผือก

ในปี 2020 นักวิทยาศาสตร์ประกาศภาพ Sagittarius A* หรือ Sgr A* หลุมดำมวลยิ่งยวดที่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา แม้จะอยู่ห่างจากโลกเพียง 26,000 ปีแสง แต่การถ่ายภาพยากกว่า M87 หลายเท่า เพราะ Sgr A* มีมวลน้อยกว่ามาก ทำให้สสารรอบข้างเคลื่อนที่เร็วและเปลี่ยนแปลงบ่อยกว่า

การค้นพบนี้พิสูจน์ว่าทางช้างเผือกของเราเองก็มียักษ์ใหญ่ซ่อนตัวอยู่ที่ใจกลาง คอยปกครองดวงดาวนับแสนล้านดวงที่โคจรรอบมัน

---

คำค้นที่เกี่ยวข้อง

หลุมดำมวลยิ่งยวด, supermassive black hole, Sagittarius A, Event Horizon Telescope, หลุมดำกาแล็กซี, ดาราศาสตร์, จักรวาลวิทยา, ควอซาร์, ขอบฟ้าเหตุการณ์, ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป