พบหลุมดำเขมือบกาแล็กซี พร้อมปล่อยแก๊สพุ่งออกมาด้วยความเร็ว 3,600,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (University of Cambridge) จากอังกฤษ นำทีมวิจัยศึกษาอวกาศด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope) สังเกตกาแล็กซีโบราณที่ชื่อว่า พลาโบ (Pablo's Galaxy) หรือ GS-10578 และพบพฤติกรรมหลุมดำที่กำลังกลืนกลินกาแล็กซีดังกล่าว จนสร้างแก๊สที่พุ่งออกมาจากด้วยความเร็ว 3,600,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง 

พื้นฐานกาแล็กซีโบราณในงานวิจัยหลุมดำ

พลาโบ (Pablo's Galaxy) หรือชื่ออย่างเป็นทางการเรียกว่า กาแล็กซี GS-10578 เกิดขึ้นเมื่อเอกภพเกิดขึ้นได้ประมาณ 2,000 ล้านปี ตามการคาดการณ์ที่อิงจากทฤษฎีบิ๊กแบง (Big Bang Theory) ที่คาดว่าในปัจจุบัน เอกภพมีอายุกว่า 13,000 ล้านปี และที่สำคัญที่สุด บริเวณใจกลางของพลาโบ มีหลุมดำขนาดใหญ่ที่กำลังกลืนกินทุกอย่างรอบ ๆ ตัวมันเองอยู่

ก่อนหน้านี้ นักวิจัยค้นพบว่า พลาโบอยู่ในสถานะดับสูญ (Quenched State) หรือสถานะที่แก๊สและสสารในกาแล็กซีไม่เกิดการรวมตัวเพื่อสร้างดาวเคราะห์ หรือดวงดาวอีกต่อไป โดยสถานะดังกล่าวนักวิทยาศาสตร์นั้นเชื่อว่ามีความเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์การดูดกลืนของหลุมดำบริเวณใจกลางของพลาโบ แต่ยังไม่ทราบความสัมพันธ์ที่แน่ชัดนัก

ปรากฏการณ์ใหม่ของหลุมดำต่อกาแล็กซีโบราณ

และงานวิจัยล่าสุดนี้ ก็ได้ทำการศึกษาผ่านกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope) ซึ่งค้นพบว่ามีกลุ่มแก๊สกำลังพุ่งออกมาจากกาแล็กซีพลาโบใกล้กับหลุมดำ ด้วยความเร็วกว่า 1,000 กิโลเมตรต่อวินาที หรือคิดเป็นกว่า 3,600,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (3,600 วินาที = 1 ชั่วโมง)

ทั้งนี้ ค่าดังกล่าวมากกว่า 5 เท่า ของวัตถุที่เร็วที่สุดในโลกเท่าที่มนุษยชาติเคยสร้างมา หรือก็คือ ปาร์กเกอร์ โซลาร์ โพรบ (Parker Solar Probe) ยานอวกาศสังเกตการณ์โคโรนาชั้นนอกของดวงอาทิตย์ของ NASA ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วสูงสุดที่ 690,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง  

ภาพกาแล็กซีพลาโบ (Plabo's Galaxy) จาก University of Cambridge

ความหมายการค้นพบต่อกาแล็กซีโบราณ

ความเร็วของกลุ่มแก๊สนั้นเพียงพอต่อการหลุดจากอิทธิพลแรงดึงดูดของกาแล็กซีพลาโบ ดังนั้น นักวิจัยจึงสรุปว่า หลุมดำที่บริเวณใจกลางของกาแล็กซีพลาโบกำลัง “สูบ” กาแล็กซีเข้าไป และขับไล่แก๊ส ซึ่งเป็น “อาหาร” สำคัญของกาแล็กซีในการดำรงสถานะความเป็นกาแล็กซีและสร้างดาวเคราะห์ใหม่ ๆ ออกมานอกระบบแทน

ในอดีต นักดาราศาสตร์เชื่อว่า กาแล็กซีอื่น ๆ ที่มีสภาวะโดนกลืนกินด้วยหลุมดำ จะมีการปลดปล่อยแก๊สเบาที่มีมวลน้อยออกมา แต่การมาถึงของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ทำให้ค้นพบแก๊สใหม่ที่ไม่มีการปลดปล่อยแสงออก รวมถึงมีลักษณะเย็นกว่า มีมวลมากกว่า และมีความหนาแน่น (Density) กว่าแก๊สอื่น ๆ ที่เคยค้นพบด้วยกล้องโทรทรรศน์ในอดีต 

และการศึกษาในอดีตยังเคยคาดว่าหลุมดำที่กำลังกลืนกินกาแล็กซีจะส่งผลให้เกิดความวุ่นวายและความไม่เสถียร จนทำให้เกิดการระเบิด หรือปั่นป่วนสภาวะสสารต่าง ๆ จนทำลายรูปร่างการเรียงตัว ในช่วงการดับสูญของกาแล็กซี 

แต่การคาดการณ์ทั้งหมดนี้กลับขัดแย้งกับงานวิจัยล่าสุด เพราะหลุมดำบริเวณใจกลางกาแล็กซีพลาโบไม่ได้สร้างความวุ่นวาย แต่กำลังกลืนกินกาแล็กซีให้แห้งเหือดออกไป โดยทำให้ "อาหาร" ของกาแล็กซีอย่างแก๊สใหม่พุ่งออกไปจากกาแล็กซี ด้วยความเร็วสูงเกินกว่าที่มนุษย์จะจินตนาการถึง ซึ่งถือเป็นการค้นพบความลับของเอกภพครั้งสำคัญที่เป็นผลมาจากกล้องโทรทรรศน์ที่ดีที่สุดเท่าที่มนุษยชาติเคยมีมา

อนาคตการศึกษาหลุมดำ

ในขณะที่นักวิจัยกลุ่มอื่นกำลังดำเนินโครงการศึกษาเอกภพผ่านอัลมา (ALMA: Atacama Large Millimeter-Submillimeter Array) หรือกลุ่มระนาบของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ (Radio telescope) ที่ใช้การเรียงตัวของกล้องขนาดเล็กหลาย ๆ ตัว แทนการสร้างกล้องขนาดใหญ่ในชิลี ในการค้นหาและยืนยันการมีอยู่ของกลุ่มแก๊สเก่าแก่ในเอกภพซึ่งจำเป็นต่อการก่อตัวของดาวเคราะห์ ดวงดาว หรือกลุ่มแก๊ส คู่ขนานไปกับการศึกษาการดับสูญของกาแล็กซีในปัจจุบันเช่นกัน

งานวิจัยครั้งนี้ได้รับการตีพิมพ์อย่างเป็นทางการในวารสารวิชาการชื่อดังอย่าง เนเชอร์ แอสโตรโนมี (Nature Astronomy) เป็นที่เรียบร้อยแล้วเมื่อวันที่ 16 กันยายนที่ผ่านมา 

ข้อมูล Phys.org

ภาพ NASA (ประกอบการรายงานข่าวเท่านั้น)