เว็บตรงกล้องโทรทรรศน์ใหม่สามารถช่วยระบุ ‘วงแหวนโฟตอน’ ของหลุมดำแห่งแรกที่เคยถ่ายภาพได้

วงแหวนแสงจาง ๆ ที่ล้อมรอบหลุมดำขนาดมหึมาสามารถเว็บตรงตรวจพบได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์รุ่นอนาคตในอวกาศเรืองแสงรูปโดนัทที่เห็นในภาพแรกของหลุมดำเผยแพร่ในเดือนเมษายน 2019 โดยความร่วมมือ Event Horizon Telescope ( SN: 4/10/19 ) มีความซับซ้อนมากกว่าเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุทั่วโลก แรงโน้มถ่วงของหลุมดำนั้นรุนแรงมากจนอนุภาคของแสงบางส่วนที่เรียกว่าโฟตอนสามารถโคจรรอบหลุมดำระหว่างทางได้ — หรือหนึ่งครั้ง สองครั้งหรือหลายครั้ง — ก่อนหลบหนีเพื่อให้กล้องโทรทรรศน์หยิบขึ้นมา โฟตอนที่โคจรรอบเหล่านั้นสร้าง “วงแหวนโฟตอน” ซึ่งประกอบด้วยชุดของ

วงแหวนย่อย – วงกลมของแสงที่ปรากฏเป็นลำดับที่บางลงและยากขึ้นสำหรับกล้องโทรทรรศน์ที่จะหยิบออกมา

Michael Johnson นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่ง Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ในเมืองเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ กล่าวว่า “มันเหมือนกับห้องโถงกระจก ซึ่งเราได้ภาพชุดที่ไม่มีที่สิ้นสุด

ตอนนี้จอห์นสันและเพื่อนร่วมงานคำนวณว่าด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์ใหม่ในอวกาศ โฟตอนย่อยตามทฤษฎีสามารถสังเกตได้รอบหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซี M87 ซึ่งเป็นวัตถุของสแนปชอตหลุมดำครั้งแรก

กล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์หรือ EHT 

ได้รวมเอาพลังของกล้องโทรทรรศน์ทั่วโลกเข้าด้วยกันโดยใช้เทคนิคที่เรียกว่าอินเตอร์เฟอโรเมทรีที่เส้นฐานที่ยาวมากเพื่อให้พวกมันทำงานเหมือนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่กว่าหนึ่งตัว ( SN: 4/10/19 ) แต่หากต้องการแหย่รายละเอียดเพิ่มเติม เช่น วงแหวนย่อยของหลุมดำ นักวิจัยจำเป็นต้องเพิ่มกล้องโทรทรรศน์ที่แยกจากกันด้วยระยะทางที่ไกลกว่านั้นอีก

กล้องโทรทรรศน์วิทยุที่โคจรรอบโลกสามารถจับภาพกลุ่มย่อยแรกได้ทีมรายงานวันที่ 18 มีนาคมในScience Advances แต่การสังเกตวงแหวนย่อยที่สองจะต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ที่อยู่ไกลกว่านั้น – บนดวงจันทร์ วงแหวนย่อยที่สามสามารถตรวจพบได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ไกลออกไปอีก 1.5 ล้านกิโลเมตรจากโลก

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าว แต่แผนยังไม่หลุดจากพื้น จอห์นสันกล่าวว่าการศึกษาครั้งใหม่นี้ให้แรงจูงใจใหม่ในการเพิ่มกล้องโทรทรรศน์อวกาศลงในเครือข่ายของ EHT

แม้ว่า EHT จะไม่ถ่ายภาพวงแหวนย่อยโดยตรง แต่ก็สามารถตรวจจับการมีอยู่ของมันได้ การตรวจจับดังกล่าวจะยืนยันทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์อีกครั้ง ซึ่งเป็นทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ซึ่งทำนายการมีอยู่ของวงแหวน นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถวัดมวลของหลุมดำได้ดีขึ้นและหมุนเร็วแค่ไหน

Avi Loeb นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว “มันเป็นเป้าหมายที่น่าตื่นเต้นสำหรับคนรุ่นต่อไป”เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง