‘หลุมดำมวลยวดยิ่ง’ จะกลืนกินจักรวาล?

(ภาพ-NASA)

นักดาราศาสตร์ให้ความสนใจศึกษาความเชื่อมโยงระหว่าง “หลุมดำ” กับ “กาแล็กซี” ที่หลุมดำเหล่านั้นสถิตอยู่ด้วยเหตุผลหลัก 2 ประการ แรกสุดก็คือ ถ้าหากพวกเขาอาศัย “ขนาด” ของอย่างใดอย่างหนึ่งมาใช้เป็นพื้นฐานในการคำนวณหาขนาดของอีกอย่างได้ นักดาราศาสตร์ก็สามารถคำนวณหามวลของ “หลุมดำมวลยวดยิ่ง” หรือ “ซุปเปอร์แมสซีฟ แบล๊กโฮล” ที่ไม่สามารถวัดโดยตรงได้

ประการถัดมา ความสัมพันธ์หรือเชื่อมโยงซึ่งกันและกันระหว่างหลุมดำกับกาแล็กซีที่แน่นอนคงที่ สามารถช่วยอธิบายถึงกฎเกณฑ์ที่เป็นกรอบกำหนดของกาแล็กซี ตั้งแต่เมื่อแรกกำเนิดได้

มีงานวิจัยใหม่ 2 ชิ้นจากนักวิจัยทางดาราศาสตร์ในสหรัฐอเมริกา ที่ศึกษาเกี่ยวกับความสัมพันธ์ดังกล่าวและเผยแพร่ผ่านอาร์ซิฟ เว็บสำหรับเผยแพร่งานวิจัยก่อนตีพิมพ์ ชิ้นแรกเป็นงานวิจัยของทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลเวเนีย นำโดย หยาง กวง นักศึกษาระดับปริญญาเอกของมหาวิทยาลัย ซึ่งศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับกาแล็กซีต่างๆ มากกว่า 530,000 กาแล็กซี ซึ่งมีระยะห่างจากโลก ระหว่าง 4,300 ล้านปีแสง ถึง 12,200 ล้านปีแสง

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ยิ่งกาแล็กซีมีขนาดใหญ่โตมากเท่าใด อัตราการขยายตัวของหลุมดำมวลยิ่งยวดที่พบใจกลางกาแล็กซีก็จะยิ่งเร็วมากขึ้นเท่านั้น เช่นเดียวกับที่อัตราการขยายตัวของหลุมดำ และอัตราการเกิดของดาวฤกษ์ในกาแล็กซีนั้นๆ ก็จะเร็วกว่า เมื่อเทียบกับอัตราการขยายตัวของหลุมดำและการเกิดของดาวฤกษ์ในกาแล็กซีที่มีขนาดเล็กกว่า

Advertisement

ดังนั้น กาแล็กซีที่สามารถบรรจุดาวฤกษ์ซึ่งมีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ได้ 100,000 ล้านดวง (หรือเรียกว่ามีขนาด 100,000 ล้านโซลาร์แมส) ก็จะมีสัดส่วนในการขยายตัวของหลุมดำ และการเกิดดวงดาวสูงกว่ากาแล็กซีที่มีมวล 10,000 โซลาร์แมสอยู่ราว 10 เท่า

หยางระบุว่า ทีมวิจัยค้นพบว่ากาแล็กซีขนาดใหญ่จะสามารถป้อนอะไรๆ ให้กับหลุมดำได้มีประสิทธิภาพกว่ากาแล็กซีขนาดเล็ก ดังนั้นกาแล็กซีขนาดใหญ่จึงมีหลุมดำขนาดใหญ่ตามไปด้วย แต่ในขณะเดียวกันทีมวิจัยยังไม่แน่ใจว่าหลุมดำขนาดใหญ่จะส่งผลให้เกิดการก่อรูปเป็นกาแล็กซีขนาดได้หรือไม่

สิ่งที่ทีมของหยาง ค้นพบสืบเนื่องจากกรณีดังกล่าวก็คือ หลุมดำไม่มีทางเติบโตจนมีขนาดใหญ่กว่าหรือสามารถกลืนกินกาแล็กซีที่มันอยู่ได้ นั่นทำให้ข้อสังเกตที่ว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่ในอนาคตหลุมดำหนึ่งๆ จะขยายใหญ่โตขึ้นจนสามารถกลืนกินจักรวาลได้ทั้งหมด ไม่สามารถเป็นไปได้นั่นเอง

Advertisement

ในงานวิจัยอีกชิ้นซึ่งนำโดย มาร์ เมซกัว นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ จากสถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ ในนครบาร์เซโลนา ประเทศสเปน ซึ่งเน้นการศึกษาข้อมูลของกาแล็กซี 72 กาแล็กซี ที่อยู่ใน “กลุ่มกาแล็กซีที่เจิดจ้าที่สุด” ซึ่งหมายถึงกาแล็กซีที่มีขนาดใหญ่ที่สุดและมีความสว่างสูงสุดในบรรดากาแล็กซีทั้งหมดในจักรวาลระยะใกล้ที่อยู่ห่างออกไปจากไม่เกิน 3,500 ล้านปีแสง

สิ่งที่ทีมของเมซกัวค้นพบก็คือ มวลของหลุมดำในกลุ่มกาแล็กซีที่ศึกษานั้น จริงๆ แล้วมีขนาดใหญ่กว่าที่เคยมีการคาดการณ์กันไว้โดยการใช้วิธีการเดิมถึง 10 เท่า

เมื่อวิธีการคำนวณแบบเดิมแสดงให้เห็นว่าหลุมดำในกาแล็กซีเหล่านี้มีขนาด 2,000 ล้านถึง 3,000 ล้านโซลาร์แมสขึ้นไปและจัดเป็นหลุมดำมวลยวดยิ่งกันทั้งสิ้น ก็หมายความว่าจริงๆ แล้ว หลุมดำเหล่านี้มีมวลอาจจะมากถึง 40,000 ล้านโซลาร์แมส ขึ้นไป

และไม่ควรจัดเป็นซุปเปอร์แมสซีฟ แบล๊กโฮล อีกต่อไป แต่ควรเป็น “อัลตราแมสซีฟ แบล๊กโฮล” มากกว่านั่นเอง

QR Code
เกาะติดทุกสถานการณ์จาก Line@matichon ได้ที่นี่
Line Image