Newsletter subscribe
Tag: หลุมดำมวลยิ่งยวด

ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#46 บทที่ 6 หลุมดำ : หลุมดำมวลยิ่งยวดและหลุมดำดึกดำบรรพ์

Posted: 15/09/2022 at 11:17   /   A Brief History of Time, Universe

ขณะนี้ เรามีหลักฐานการมีอยู่ของหลุมดำอื่นๆ หลายแห่ง อย่างเช่น Cygnus X-l ในกาแล็กซี่ของเรา และในกาแล็กซี่ใกล้เคียงสองแห่งที่เรียกว่า เมฆแมกเจลแลน (Magellanic clouds) อย่างไรก็ตาม จำนวนของหลุมดำนั้นค่อนข้างจะมีสูงมากอย่างแน่นอน ด้วยอายุอันยาวนานของจักรวาล ดาวฤกษ์จำนวนมากเผาผลาญเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ทั้งหมดและยุบตัวลงเป็นหลุมดำ ดังนั้นจำนวนหลุมดำอาจมีมากกว่าจำนวนดาวที่มองเห็นได้ ในกาแล็กซี่ทางช้างเผือกของเราเพียงแห่งเดียวอาจมีหลุมดำประมาณหนึ่งแสนล้านหลุม แรงดึงดูดมหาศาลของหลุมดำจำนวนมากเช่นนี้สามารถอธิบายได้ว่าทำไมกาแล็กซี่ของเราจึงหมุนด้วยความเร็วที่มันทำได้: มวลของดาวที่มองเห็นได้ไม่เพียงพอสำหรับสิ่งนี้ นอกจากนี้เรายังมีหลักฐานว่ามีหลุมดำขนาดใหญ่มากที่ใจกลางกาแล็กซี่ของเรา ซึ่งมีมวลประมาณหนึ่งแสนเท่าของดวงอาทิตย์ ดาวในกาแล็กซี่ที่เข้ามาใกล้หลุมดำนี้มากเกินไปจะแตกออกจากกันโดยความแตกต่างของแรงโน้มถ่วงทั้งด้านใกล้และไกล ซากของพวกมันและก๊าซที่ถูกขับออกจากดวงดาวจะตกลงสู่หลุมดำ ในกรณีของ Cygnus X-l ก๊าซจะหมุนวนเข้าด้านในและจะร้อนขึ้น แม้ว่าจะไม่ร้อนพอที่จะปล่อยรังสีเอ็กซ์ แต่มันสามารถอธิบายแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุและรังสีอินฟราเรดซึ่งตรวจจับได้ที่ใจกลางกาแล็กซี่   มีหลุมดำขนาดใหญ่ซึ่งมีมวลประมาณหนึ่งร้อยล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ เกิดขึ้นที่ใจกลางของควาซาร์ (quasar) ตัวอย่างเช่น การสังเกตการณ์กาแล็กซี่ที่เรียกว่า M87 ด้วยกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล เผยให้เห็นว่ามีหลุมดำซึ่งมีมวลเป็นสองพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์อยู่ที่ใจกลางกาแล็กซี่นี้และมีก๊าซที่หมุนวนรอบหลุมดำเป็นแผ่นดิสก์สะสมมวล สสารที่ตกลงสู่หลุมดำขนาดมหึมานั้นจะเป็นแหล่งพลังงานเพียงแหล่งเดียวที่ดีพอที่จะอธิบายพลังงานจำนวนมหาศาลที่วัตถุเหล่านี้ปล่อยออกมา เมื่อสสารหมุนวนเข้าไปในหลุมดำ มันจะทำให้หลุมดำหมุนไปในทิศทางเดียวกับที่สสารโคจรรอบมัน ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กอันทรงพลัง อนุภาคพลังงานสูงมากจะถูกสร้างขึ้นใกล้กับหลุมดำ สนามแม่เหล็กจะทรงพลังมากจนสามารถเหวี่ยงอนุภาคพนังงานสูงเหล่านี้เป็นไอพ่นที่พุ่งออกไปด้านนอกตามแกนการหมุนของหลุมดำ นั่นคือ ในทิศทางของขั้วเหนือและใต้ ไอพ่นดังกล่าวพบเห็นได้ในกาแล็กซี่และควาซาร์จำนวนหนึ่ง   มีความเป็นไปได้ที่อาจมีหลุมดำที่มีมวลน้อยกว่าดวงอาทิตย์มาก หลุมดำดังกล่าวไม่สามารถก่อตัวขึ้นได้จากการยุบตัวของดาวฤกษ์โดยแรงโน้มถ่วง เนื่องจากมวลของพวกมันอยู่ต่ำกว่าขีดจำกัดจันทรเสกขา (Chandrasekhar limit): ดาวฤกษ์ที่มีมวลต่ำนี้สามารถต้านทานแรงโน้มถ่วงได้แม้ว่าพวกมันจะใช้พลังงานนิวเคลียร์หมด หลุมดำมวลต่ำสามารถเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อสสารถูกบีบอัดให้มีความหนาแน่นมหาศาลด้วยแรงกดดันจากภายนอกที่มีขนาดใหญ่มาก […]

No Comments read more