ข่าวดาราศาสตร์
นักดาราศาสตร์ตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วง
จากการรวมตัวของหลุมดำที่มวลมากที่สุดเท่าที่เคยมีมา
วันที่ 15 กรกฎาคม ค.ศ. 2025 เว็บไซต์ของสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) ในสหรัฐฯ เผยว่า โครงการ LIGO-Virgo-KAGRA หรือ “LVK” สามารถตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงซึ่งเป็นผลมาจากการรวมตัวกันของหลุมดำได้ และเมื่อคำนวณค่ามวลของหลุมดำพบว่า มวลรวมสุดท้ายของการรวมตัวกันคือ 225 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ นับเป็นการรวมตัวกันของหลุมดำที่มวลมากที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบ โดยเหตุการณ์นี้ถูกตั้งชื่อว่า “GW231123”
LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) เป็นหอสังเกตการณ์ที่ใช้ตรวจจับสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงที่มาจากอวกาศ ซึ่งมักจะเกิดขึ้นเมื่อวัตถุมวลมหาศาลเกิดการรวมตัวหรือชนกัน อาจเกิดจากดาวนิวตรอน หรือหลุมดำ โดยในปี ค.ศ. 2015 เป็นครั้งแรกที่ LIGO สามารถตรวจจับสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงได้ ซึ่งเกิดจากหลุมดำรวมตัวกัน โดยมีมวลรวมสุดท้ายประมาณ 62 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ นับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่สามารถตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงได้
หลังจากนั้นเป็นต้นมาได้เกิดโครงการความร่วมมือระหว่างหอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงขนาดใหญ่ 3 แห่ง ได้แก่ LIGO ของสหรัฐอเมริกา Virgo ของอิตาลี และ KAGRA ของญี่ปุ่น เกิดเป็นโครงการ LVK ที่สามารถตรวจจับสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงได้มากกว่า 300 ครั้งตั้งแต่เริ่มโครงการจนถึงปัจจุบันนี้
ก่อนหน้านี้ การรวมตัวกันของหลุมดำที่มีมวลมากที่สุดที่ตรวจจับได้คือ เหตุการณ์ GW190521 ที่ตรวจจับได้ในปี ค.ศ. 2021 พบมวลรวมสุดท้ายมีค่า 140 เท่าของมวลดวงอาทิตย์
ล่าสุด ผลการสังเกตการณ์ในปี ค.ศ. 2023 “เหตุการณ์ GW231123” ที่เพิ่งจะเผยแพร่ในสัปดาห์นี้ พบว่ามีมวลรวมสุดท้ายมากถึง 225 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ และน่าจะเกิดจากหลุมดำขนาดประมาณ 100 และ 140 เท่าของมวลดวงอาทิตย์รวมตัวกัน ซึ่งสร้างความประหลาดใจให้กับนักวิทยาศาสตร์ เนื่องจากหลุมดำที่มวลมากขนาดนี้ ตามทฤษฎีวิวัฒนาการดาวฤกษ์แล้ว ไม่ควรจะมีอยู่จริง เบื้องต้นคาดว่า หลุมดำทั้ง 2 แห่งนี้อาจเกิดจากหลุมดำขนาดเล็กที่เกิดการรวมตัวกันก่อนหน้านี้ และท้ายที่สุดก็รวมตัวกันกลายเป็นหลุมดำขนาดใหญ่เพียงแห่งเดียว
นอกจากนี้ การที่หลุมดำมีมวลมาก ก็จะหมายถึงการหมุนรอบตัวเองของมันที่เร็วมากเช่นกัน ซึ่งเกือบจะสุดขอบขีดจำกัดตามที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์อธิบายไว้ การค้นพบในครั้งนี้จึงเป็นการผลักดันขีดความสามารถของทั้งเครื่องตรวจจับสัญญาณ และวิธีการวิเคราะห์ข้อมูลให้มีประสิทธิภาพสูงมากยิ่งขึ้นไปอีกขั้น และผลการวิเคราะห์ข้อมูลที่แม่นยำจะช่วยเติมเต็มแบบจำลองทางทฤษฎีของหลุมดำให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ช่วยให้เราเข้าใจธรรมชาติที่แท้จริงของหนึ่งในวัตถุที่ลึกลับและแปลกประหลาดที่สุดในเอกภพ
เรียบเรียง : ธนกร อังค์วัฒนะ - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.
อ้างอิง : https://www.caltech.edu/about/news/ligo-detects-most-massive-black-hole-merger-to-date