ราวกับแหวนเพชร! เจมส์ เว็บบ์ เปิดภาพ “ควอซาร์” เจอ “เลนส์ความโน้มถ่วง”

องค์การอวกาศยุโรป (ESA) เปิดเผยภาพใหม่จากกล้องอวกาศ เจมส์ เว็บบ์ (JWST) เป็นภาพปรากฏการณ์เลนส์โน้มถ่วง (Gravitational Lensing Effect) ของควอซาร์ RX J1131-1231 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 6 พันล้านปีแสงในกลุ่มดาวถ้วย (Crater)

สำหรับเลนส์ความโน้มถ่วงคือปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นกับแสงที่เดินทางมาจากแหล่งกำเนิดส่องสว่างที่อยู่ไกลมาก แล้วเกิดการ “บิดโค้ง” เนื่องจากแรงดึงดูดของวัตถุมวลมากที่อยู่ระหว่างแหล่งกำเนิดแสงกับผู้สังเกต

ESA/Webb, NASA & CSA, A. Nierenberg

ส่วนควอซาร์เป็นวัตถุพลังงานสูงที่อาจจะดูเหมือนดาวฤกษ์ แต่ความจริงแล้วเป็นกาแล็กซีที่มีใจกลางสว่างมาก แต่อยู่ห่างไกลจากโลก

ควอซาร์ RX J1131-1231 ที่เจอปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วง ถือว่าเป็นหนึ่งในภาพควอซาร์เลนส์โน้มถ่วงที่ชัดที่สุดจนถึงปัจจุบัน

เลนส์ความโน้มถ่วงเป็นสิ่งที่ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ คาดการณ์ไว้ผ่านทฤษฎีสัมพัทธภาพของเขา และเป็นโอกาสในการศึกษาบริเวณใกล้กับหลุมดำในควอซาร์ เพราะอย่างที่บอกไว้ข้างต้นว่า เลนส์ความโน้มถ่วงเกิดจากแสงที่ถูกแรงดึงดูดบิด และหนึ่งในสิ่งที่มีมวลมหาศาลก็คือหลุมดำ

ตามทฤษฎีของไอน์สไตน์ ปริภูมิ-เวลา (Space-Time) ในอวกาศมีลักษณะเป็นโครงข่ายเหมือนแผ่นยาง เมื่อมีวัตถุไปอยู่ในปริภูมิ-เวลา ก็เหมือนกับการวางลูกเหล็กลงไป ทำให้แผ่นยางบุ๋มลง เกิดเป็น “การบิดโค้ง”

ยิ่งวัตถุนั้นมีมวลมากเท่าไร การบิดโค้งก็ยิ่งเด่นชัดมาเท่านั้น นั่นทำให้แสงที่ส่องเข้ามาใกล้จะเคลื่อนตัวตามปริภูมิที่บิดเบี้ยวนี้จนดูเหมือนเบนออกจากเส้นทางเดิม

ผลที่ตามมาอย่างหนึ่งของเลนส์ความโน้มถ่วงคือ สามารถขยายวัตถุทางดาราศาสตร์ที่อยู่ห่างไกลได้ ทำให้นักดาราศาสตร์ศึกษาวัตถุที่อาจจางเกินไปหรืออยู่ไกลเกินไปได้

การวัดการแผ่รังสีเอ็กซ์จากควอซาร์ยังสามารถบ่งชี้ได้ว่า หลุมดำใจกลางหมุนด้วยความเร็วแค่ไหน ซึ่งสามารถให้เบาะแสสำคัญแก่นักวิจัยว่า หลุมดำขยายตัวอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป ตัวอย่างเช่น หากหลุมดำเติบโตจากการชนและการรวมตัวกันระหว่างกาแล็กซีเป็นหลัก มันควรจะสะสมสสารในจาน (Disk) ที่เสถียร และหากมีวัสดุใหม่จากจานอย่างสม่ำเสมอ จะนำไปสู่หลุมดำที่หมุนรอบตัวอย่างรวดเร็ว ในทางกลับกัน หากหลุมดำขยายตัวผ่านการสะสมสสารเล็ก ๆ น้อย ๆ จำนวนมาก มันก็จะสะสมสสารจากทิศทางสุ่ม

การสังเกตพบว่า หลุมดำในควอซาร์นี้หมุนด้วยความเร็วมากกว่าครึ่งหนึ่งของแสง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าหลุมดำนี้เติบโตโดยการรวมตัวกัน แทนที่จะดึงวัตถุเข้ามาจากทิศทางที่ต่างกัน

 

เรียบเรียงจาก Europe Space Agency

Samsung เปิดตัว Galaxy Z Flip6 - Fold6 พร้อมแหวนอัจฉริยะ "Galaxy Ring"