สมาคมดาราศาสตร์ไทย

หลุมดำในเซนเทารัสเอ

หลุมดำในเซนเทารัสเอ

16 มี.ค. 2544
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
เซนเทารัสเอ (Centaurus A) เป็นดาราจักรที่สว่างที่สุดในกลุ่มดาวคนครึ่งม้า และเป็นดาราจักรที่มีผู้รู้จักมากที่สุดดาราจักรหนึ่ง นักดูดาวจะคุ้นเคยกับรูปร่างที่สวยสะดุดตาของมัน แต่สำหรับนักดาราศาสตร์อาจจะรู้จักดีในฐานะที่เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุเข้มข้นที่สุดแห่งหนึ่งบนท้องฟ้า ความแรงของคลื่นวิทยุในเซนเทารัสเอทำให้นักดาราศาสตร์สันนิษฐานมาเป็นเวลานานว่าที่ใจกลางของดาราจักรนี้น่าจะมีหลุมดำขนาดใหญ่อยู่ แต่การสังเกตการณ์ในย่านแสงขาวจะมองไม่เห็นภายในดาราจักรเนื่องจากถูกบดบังโดยชั้นฝุ่นที่หนาทึบในดาราจักร

ในปี 2540 นักดาราศาสตร์ทีมหนึ่งจากสหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร และอิตาลี ได้สำรวจเซนเทารัสเอโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในย่านความถี่อินฟราเรด ซึ่งเป็นรังสีที่สามารถทะลุทะลวงชั้นฝุ่นได้ดีกว่าแสงขาว การสำรวจในคครั้งนั้นเปิดเผยให้เห็นสิ่งที่คล้ายกับจานก่อตัวที่อยู่รอบ ๆ หลุมดำ เป็นหลักฐานว่ามีหลุมดำขนาดยักษ์อยู่จริงในใจกลางของเซนเทารัสเอ

เมื่อไม่นานมานี้ นักดาราศาสตร์คณะเดียวกันนี้ ได้สำรวจดาราจักรเซนเทารัสเออีกครั้งด้วยกล้องไอแซก (ISAAC--Infrared Spectrometer And Array Camera) ที่ติดอยู่กับกล้องโทรทรรศน์คูเอเยนขนาด 8.2 เมตรในชิลี พวกเขาได้ศึกษาการหมุนรอบตัวเองของจานก่อตัว โดยการวัดสเปกตรัมทุก ๆ จุดตลอดเส้นผ่านศูนย์กลางของจานเพื่อหาอัตราการหมุน เขาได้พบว่าจานนี้หมุนเร็วมาก เป็นการยืนยันอีกครั้งว่าที่ใจกลางดาราจักรนี้จะต้องมีวัตถุมวลมหาศาลอยู่อย่างแน่นอน ซึ่งนักดาราศาสตร์เชื่อว่าวัตถุนี้เป็นหลุมดำที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 200 ล้านเท่า!

โดยปกติแล้ว มวลของหลุมดำมักหาได้จากการสำรวจการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ข้างเคียง ครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่นำการศึกษาสเปกตรัมในย่านรังสีอินฟราเรดมาใช้ในการหามวลหลุมดำ และได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพอีกวิธีหนึ่ง ในอนาคตนักดาราศาสตร์จะนำวิธีนี้ไปใช้กับหลุมดำอื่น ๆ อีกหลายแห่งที่ยังถูกปกปิดอยู่เบื้องหลังชั้นฝุ่นอันหนาทึบ

ดาราจักรเซนเทารัสเอ ถ่ายโดยกล้องคูเอเยน เมื่อวันที่ 31 มกราคม 2543 และ 1 กุมภาพันธ์ 2543 (ภาพจาก ESO)

ดาราจักรเซนเทารัสเอ ถ่ายโดยกล้องคูเอเยน เมื่อวันที่ 31 มกราคม 2543 และ 1 กุมภาพันธ์ 2543 (ภาพจาก ESO)

ใจกลางที่ถูกปกคลุมไปด้วยม่านฝุ่นอันหนาทึบของเซนเทารัสเอ (ภาพจาก ESO)

ใจกลางที่ถูกปกคลุมไปด้วยม่านฝุ่นอันหนาทึบของเซนเทารัสเอ (ภาพจาก ESO)

ที่มา: