[มันหมุนได้] ใจกลางกาแล็กซี M87 ที่อยู่ห่างจากโลกราว 55 ล้านปีแสงนั้น มีหลุมดำมวลยิ่งยวดตั้งอยู่ ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ถึง 6.5 พันล้านเท่า และยังหลุมดำดวงแรกที่มนุษยชาติเคยถ่ายภาพได้ด้วย จึงถูกจับตามองมานานกว่า 22 ปี จนล่าสุดพบว่ามันกำลังหมุน
มันหมุนไหม ? นับเป็นหนึ่งในปริศนาสำคัญของหลุมดำ จนล่าสุดทางทีมนักวิจัยจากหน่วยงานนานาชาติกว่า 45 แห่งทั่วโลก รวมถึงประเทศไทยด้วย ได้ร่วมกันค้นพบหลักฐานว่าหลุมดำหมุนจริง โดยเป็นหลุมดำจากใจกลางกาแล็กซี M87 พบจากข้อมูลเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุ East Asia VLBI Network (EAVN) ที่สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (สดร.) เป็นหนึ่งในสมาชิก ซึ่งผลงานวิจัยดังกล่าว ได้ตีพิมพ์ลงในวารสาร Nature ด้วย
สำหรับเบื้องหลังการค้นพบนั้น ก็มาจากเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์กว่า 20 ตัว พร้อมด้วยข้อมูลสังเกตการณ์รวมทั้งสิ้นกว่า 170 ข้อมูล พบการหมุนของหลุมดำ ซึ่งสังเกตได้จาก “เจ็ท” (Jet) หรือลำแก๊ส ซึ่งประกอบด้วย แก๊ส ฝุ่น และพลาสมา เกิดการเคลื่อนไหว
แต่เดิมเจ็ท นับเป็นอีกหนึ่งปริศนาอันยิ่งใหญ่ของนักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์มานานนับศตวรรษ ซึ่งตัวเจ็ทจะถูกแรงโน้มถ่วงของหลุมดำดูดเข้าไปด้วยความเร็วใกล้แสง จนพุ่งออกมาเป็นระยะทางหลายร้อยถึงพันปีแสงด้วย ทว่าล่าสุดพบว่ามันมีการหมุนแกว่งไปมา 10 องศา เป็นวัฏจักรที่มีคาบ 11 ปี นับเป็นหลักฐานสำคัญว่าหลุมดำนั้นกำลังหมุนอยู่
การหมุนของหลุมดำ ยังเป็นการช่วยยืนยันทฤษฎีสัมพัทธภาพของนักฟิสิกส์ชื่อดังอย่าง อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ด้วย ที่ส่วนหนึ่งว่าด้วยการบิดงอของ ปริภูมิ-เวลา หรือ กาล-อวกาศ (Space-Time) สังเกตได้จากแสง ซึ่งจะบิดเบี้ยวไปตามการหมุนของวัตถุที่มีมวลมาก เช่น หลุมดำ
ปรากฏการณ์หรือแรงในธรรมชาติที่รู้จักกันนั้น ปกติจะไม่มีแรงใดสามารถเปลี่ยนแปลงทิศทางเจ็ทและจานพอกพูนมวล (ที่เป็นเหมือนลำแสงคล้ายแผ่นดิสก์) ที่สังเกตพบได้ ทว่าหากหลุมดำนั้นหมุนอยู่ ก็จะลากกาล-อวกาศรอบ ๆ ให้บิดเบี้ยวไปด้วย ภายใต้ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “frame-dragging” ตามที่ทำนายไว้โดยทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอสไตน์นั้นเอง
นอกจากเรื่องทฤษฎีสัมพัทธภาพแล้ว ก็ยังช่วยให้มนุษย์ได้เข้าใจถึงการความลึกลับของกาลอวกาศ และปริศนาของหลุมดำได้อย่างมาก ขั้นถัดไปคือการสังเกตโครงสร้างของจานพอกพูนมวล และวิเคราะห์อัตราการหมุนเพิ่มเติม เพื่อไขปริศนาในลำดับถัดไป
ในอนาคตหากกล้องโทรทรรศน์วิทยุแห่งชาติขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 เมตรของไทย เริ่มเปิดใช้งาน ก็จะเข้าร่วมเครือข่าย EAVN พร้อมทำงานร่วมกันกับหน่วยงานอื่น ๆ ช่วยให้สามารถศึกษาหลุมดำ M87 ร่วมกัน ได้ละเอียดมากยิ่งขึ้นด้วย
ที่มา : Nature
