สมาคมดาราศาสตร์ไทย

จานก่อตัวอยู่ห่างจากหลุมดำมากกว่าที่คิด

จานก่อตัวอยู่ห่างจากหลุมดำมากกว่าที่คิด

29 พ.ค. 2544
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
เมื่อเดือนมีนาคม 2543 กล้องโทรทรรศน์ RXTE หรือ Rossi X-ray Timing Explorer ได้ตรวจพบการประทุของรังสีเอกซ์ครั้งหนึ่ง ซึ่งต่อมาได้ทราบว่าเป็นหลุมดำ ได้ชื่อว่า XTE J1118+480 อยู่ห่างจากโลกประมาณ 5,000 ปีแสง และมีมวลประมาณ เท่าของดวงอาทิตย์ 

หลุมดำนี้มีดาวฤกษ์สหายคล้ายดวงอาทิตย์ดวงหนึ่งอยู่ใกล้ ๆ และกำลังถูกหลุมดำดึงดูดเนื้อดาวไปตลอดเวลา จึงมีการปล่อยรังสีเอกซ์ออกมาให้สังเกตได้

หลังจากนั้นในเดือนเมษายน ได้มีการสำรวจหลุมดำนี้เพิ่มเติมในย่านรังสีอัลตราไวโอเลตโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล และดาวเทียมอียูวีอี ในขณะเดียวกันสถานีสังเกตการณ์จันทราก็ร่วมสำรวจในย่านความถี่ระหว่างอัลตราไวโอเลตกับรังสีเอกซ์พลังงานสูงด้วย

ก่อนหน้านี้ นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่า หลุมดำที่มีการดูดกินมวลสารด้วยอัตราสูง ขอบด้านในของจานก่อตัว (accretion disc) จะแพร่เข้ามาถึงประมาณ 40 กิโลเมตรห่างจากขอบฟ้าเหตุการณ์ (event horizon) ของหลุมดำ แต่เมื่อรวบรวมผลสำรวจจากความถี่ต่าง ๆ ของ XTE J1118+480 เข้าด้วยกันแล้ว พบว่า จานก่อตัวของหลุมดำนี้อยู่ห่างจากขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำถึง 960 กิโลเมตร ซึ่งมากกว่าที่เคยคาดคิดไว้มาก

เรื่องนี้เป็นเรื่องที่น่าแปลกใจสำหรับนักดาราศาสตร์มาก และยังไม่สามารถอธิบายได้ว่าเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น และย่อมสั่นสะเทือนทฤษฎีเกี่ยวกับหลุมดำที่ใช้กันอยู่อย่างแน่นอน

ภาพจากสถานีสังเกตการณ์จันทรา แสดงสเปกตรัมของหลุมดำ XTE J1118+480 เรียงตามระดับพลังงาน รังสีเอกซ์พลังงานสูงอยู่ใกล้จุดกลาง รังสีที่พลังงานต่ำกว่าจะอยู่ห่างออกมา จุดสว่างกลางภาพเป็นจุดรังสีเอกซ์ของหลุมดำที่ไม่ได้แยกสเปกตรัม ส่วนเส้นรัศมีที่แตกแผ่ออกมาเป็นเส้นรบกวนที่เกิดจากอุปกรณ์เอง (ภาพจาก NASA/Cfa/J. McClintock at al.)

ภาพจากสถานีสังเกตการณ์จันทรา แสดงสเปกตรัมของหลุมดำ XTE J1118+480 เรียงตามระดับพลังงาน รังสีเอกซ์พลังงานสูงอยู่ใกล้จุดกลาง รังสีที่พลังงานต่ำกว่าจะอยู่ห่างออกมา จุดสว่างกลางภาพเป็นจุดรังสีเอกซ์ของหลุมดำที่ไม่ได้แยกสเปกตรัม ส่วนเส้นรัศมีที่แตกแผ่ออกมาเป็นเส้นรบกวนที่เกิดจากอุปกรณ์เอง (ภาพจาก NASA/Cfa/J. McClintock at al.)

ที่มา: