ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก
กล้องฯ IXPE ช่วยสำรวจรูปร่าง “โคโรนา” รอบหลุมดำมวลยิ่งยวด
อวกาศ

กล้องฯ IXPE ช่วยสำรวจรูปร่าง “โคโรนา” รอบหลุมดำมวลยิ่งยวด

Thai PBS Sci & Tech03 พ.ย. 673 นาที03 พ.ย. 67

รูปร่างของ “โคโรนา” รอบหลุมดำนั้นคืออีกข้อสังเกตที่น่าสนใจเกี่ยวกับพฤติกรรมโดยรอบหลุมดำ ระหว่างหลุมดำมวลยิ่งยวดกับหลุมดำขนาดเล็กที่มีมวลเท่ากับดาวฤกษ์มีลักษณะและพฤติกรรมของโคโรนาแตกต่างอย่างไรบ้าง

ขนาดตัวอักษร

รูปร่างของ “โคโรนา” รอบหลุมดำนั้นคืออีกข้อสังเกตที่น่าสนใจเกี่ยวกับพฤติกรรมโดยรอบหลุมดำ ระหว่างหลุมดำมวลยิ่งยวดกับหลุมดำขนาดเล็กที่มีมวลเท่ากับดาวฤกษ์มีลักษณะและพฤติกรรมของโคโรนาแตกต่างอย่างไรบ้าง กล้องโทรทรรศน์ IXPE และโพลาไรเซชันของเอกซเรย์ช่วยไขคำตอบของพฤติกรรมปริศนาของโคโรนาหลุมดำ

โคโรนาหรือชั้นก๊าซร้อนที่ล้อมรอบหลุมดำ แม้จะมีชื่อเรียกเหมือนกับชั้นโคโรนาที่อยู่รอบดวงอาทิตย์ แต่อุณหภูมินั้นแตกต่างกันอย่างสุดขั้ว โคโรนาของดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิอยู่ที่ 5,500 องศาเซลเซียส ส่วนโคโรนาหลุมดำสามารถมีอุณหภูมิที่สูงได้มากถึงหลายพันล้านองศาเซลเซียส และนั่นทำให้อะตอมของสสารในโคโรนาที่อยู่รอบหลุมดำปลดปล่อยรังสีเอกซ์ออกมา

ภาพถ่ายเนบิวลาปูจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศ IXPE

สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับหลุมดำคือ พฤติกรรมการกลืนกินสสารของหลุมดำมวลยิ่งยวดและหลุมดำมวลเทียบเท่าดาวฤกษ์นั้นมีพฤติกรรมที่แตกต่างกัน นั่นส่งผลให้พฤติกรรมของสสารที่อยู่ล้อมรอบหลุมดำและรูปทรงของมันแตกต่างกันหรือไม่ แล้วโคโรนาที่เป็นพื้นผิวที่ใกล้ชิดกับหลุมดำที่สุดนั้น มันเป็นชั้นพื้นผิวที่อยู่เกาะติดกับขอบฟ้าเหตุการณ์หรือไม่ รูปร่างของมันลอยอยู่เหนือจากพอกพูนมวลสารของหลุมดำหรือจมเข้าไปในชั้นเดียวจานพอกพูนมวล ซึ่งองค์ความรู้นี้ยังคงคลุมเครือและอยู่ในข้อถกเถียงทางทฤษฎีเท่านั้น

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีเอกซ์ที่ถูกออกแบบมาเพื่อการสังเกตการณ์รังสีเอกซ์ในย่านโพลาไรซ์ ซึ่งลักษณะเด่นนี้ทำให้มันสามารถสังเกตเหตุการณ์ทางแสงที่ซับซ้อนและยากที่จะมองเห็นในย่านแสงไม่โพลาไรซ์ เช่น พฤติกรรมของสสารที่หมุนวนรอบหลุมดำ หรือรูปร่างของโคโรนาได้ ซึ่งจะนับว่าเป็นครั้งแรกที่มีการศึกษาชั้นโคโรนารอบหลุมดำด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ

ภาพถ่ายเนบิวลาปูที่เปรียบเทียบแนวโพลาไรซ์ของแสงจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศ IXPE

จากการสังเกตการณ์ผ่านกล้องโทรทรรศน์ IXPE ผ่านคุณสมบัติการโพลาไรซ์ พบว่าชั้นโคโรนาของหลุมดำไม่ได้มีลักษณะเป็นเสาที่ลอยออกมาเหนือจานพอกพูนมวล แต่เป็นลักษณะจานที่แพร่ขยายออกไปในทิศทางเดียวกับจานพอกพูนมวลสารที่ล้อมรอบหลุมดำ

ภาพวาดหลุมดำจากจินตนาการของศิลปิน โดยมีการไฮไลท์สีม่วงเป็นรังสีเอ็กซ์ที่โพลาไรซ์ที่สังเกตเห็นได้จากกล้อง IXPE

และในการศึกษาครั้งนี้ก็ได้ศึกษาเปรียบเทียบรูปร่างของโคโรนารอบหลุมดำมวลยิ่งยวดและหลุมดำมวลดาวฤกษ์เปรียบเทียบกันว่ามีขนาดที่แตกต่างกันอย่างไรบ้าง ซึ่งผลจากการสังเกตการณ์พบว่าโคโรนาที่อยู่รอบหลุมดำทั้งเล็กและใหญ่มีลักษณะรูปทรงทางเรขาคณิตและพฤติกรรมของโคโรนาที่ใกล้เคียงกันทั้งที่ขนาดและพฤติกรรมการดูดกลืนสสารแตกต่างกัน

องค์ความรู้ที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถใช้การสังเกตการณ์หลุมดำขนาดเล็กหรือที่อยู่ใกล้กับโลกของเราเพื่อศึกษาพฤติกรรมรอบหลุมดำมวลยิ่งยวดได้เช่นเดียวกัน ซึ่งอาจทำให้การศึกษาด้านหลุมดำง่ายมากยิ่งขึ้นได้

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล


🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS  

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

บทความที่เกี่ยวข้อง

เหตุใดคนหันมานิยมสวมใส่สมาร์ตแบนด์ที่ไม่มีหน้าจอกันมากขึ้นเทคโนโลยี

เหตุใดคนหันมานิยมสวมใส่สมาร์ตแบนด์ที่ไม่มีหน้าจอกันมากขึ้น

ในช่วงที่ผ่านมา กระแสของสมาร์ตแบนด์ (smartband) ที่ไม่มีหน้าจอได้รับความนิยมมากขึ้น แม้กระทั่งแบรนด์ระดับโลกอย่าง Google และ Garmin ยังหันวงมาร่วมลงทุนและทำการตลาดอุปกรณ์ประเภทนี้ นำมาสู่คำถามถึงสมาร์ตแบนด์ว่าเหตุใดจึงกลายเป็นกระแสไม่แพ้นาฬิกาอัจฉริยะ

05 ก.ย. 69|5 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
ผลักดันไทยลุยตลาดอวกาศโลก! “ยศชนัน” ชี้ไทยทะยานสู่ Global Space Supply Chainอวกาศ

ผลักดันไทยลุยตลาดอวกาศโลก! “ยศชนัน” ชี้ไทยทะยานสู่ Global Space Supply Chain

อว.-GISTDA ดันไทยลุยตลาดอวกาศโลก! ศ. ดร.ยศชนัน วงศ์สวัสดิ์ รองนายกรัฐมนตรีและรัฐมนตรีว่าการกระทรวง อว. ชี้อุตสาหกรรมยุทธศาสตร์ใหม่ โชว์ THEOS-3 ทะลุเป้า Local Content ทะยานสู่ Global Space Supply Chain โดยจะมีความน่าสนใจอย่างไร ตามมาอ่านกันได้เลย

04 ก.ย. 69|20 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
นักวิทย์รู้ได้ไง? ว่า “ไดโนเสาร์” มีหน้าตาเป็นแบบไหนวิทยาศาสตร์

นักวิทย์รู้ได้ไง? ว่า “ไดโนเสาร์” มีหน้าตาเป็นแบบไหน

เคยสงสัยไหม? ในเมื่อสิ่งที่พบเจอมีเพียงเพียงกระดูกไดโนเสาร์ซึ่งกลายเป็นฟอสซิล แล้วเราจะรู้ได้อย่างไรว่ารูปร่างหน้าตาภายนอกของไดโนเสาร์เป็นอย่างไร Thai PBS Sci & Tech พาไปหาคำตอบ

04 ก.ย. 69|22 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
    กล้องฯ IXPE ช่วยสำรวจรูปร่าง “โคโรนา” รอบหลุมดำมวลยิ่งยวด | Thai PBS Sci & Tech