ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติเผยผลการตรวจสอบความเปลี่ยนแปลงของแสงจากดาวฤกษ์
S2 ซึ่งโคจรรอบหลุมดำมวลยิ่งยวดซาจิตทาเรียสเอสตาร์ (Sgr A*)
ที่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก
โดยพบว่าเมื่อดาวเคลื่อนเข้าใกล้หลุมดำมากขึ้น
ความยาวคลื่นแสงและความเร็วของดาวจะเปลี่ยนไป
ตามที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ได้ทำนายเอาไว้
มีการตีพิมพ์รายละเอียดของการพิสูจน์ครั้งนี้ในวารสาร
Science โดยดร.แอนเดรีย เกซ หนึ่งในทีมผู้วิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
วิทยาเขตลอสแอนเจลิสของสหรัฐฯ บอกว่า
การทดสอบความแม่นยำของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปโดยใช้พฤติกรรมของดาวฤกษ์ S2
เป็นเกณฑ์นั้น มีขึ้นเป็นครั้งที่สองแล้ว "ในครั้งนี้เราใช้วิธีสังเกตการณ์และเครื่องมือในการศึกษาที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง แต่ถึงกระนั้นก็ตาม ผลการทดสอบที่ได้ยังคงสอดคล้องกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปที่ไอน์สไตน์คิดค้นขึ้นในปี 1915" ดร.เกซกล่าว
ดาวฤกษ์ S2 หรือ S0-2 ใช้เวลาโคจรวนรอบหลุมดำมวลยิ่งยวด Sgr A* ที่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกทุก 16 ปี เมื่อเข้าประชิดหลุมดำดังกล่าวในระยะห่างเพียง 17 ชั่วโมงแสง ความยาวคลื่นแสงจากดาวฤกษ์จะถูกสนามความโน้มถ่วงพลังมหาศาลดึงให้ยืดขยายขึ้น และเกิดการเคลื่อนไปทางแถบสีแดงของสเปกตรัม (Gravitational Redshift) จนเราสามารถมองเห็นแสงดาวเปลี่ยนเป็นสีแดงในที่สุด
นอกจากนี้ แรงโน้มถ่วงมหาศาลของหลุมดำมวลยิ่งยวด Sgr A* ซึ่งมีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ 4 ล้านดวง ยังเร่งให้ดาวฤกษ์ S2 มีความเร็วสูงขึ้นขณะโคจรเข้าใกล้อีกด้วย โดยจะทำให้มันเหวี่ยงตัวผ่านรอบนอกของหลุมดำไปด้วยความเร็ว 25 ล้าน กม./ชม. หรือราว 3% ของความเร็วแสง
ทีมผู้วิจัยได้ติดตามสังเกตความเปลี่ยนแปลงของสเปกตรัมคลื่นแสงจากดาว S2 มาเป็นเวลานานหลายปี แล้วจึงนำข้อมูลจาก 3 ช่วงเวลาในปีที่แล้ว (2018) ได้แก่ช่วงที่ดาวถูกเร่งความเร็วขึ้นสูงสุดในเดือนมีนาคม, ช่วงที่เข้าใกล้หลุมดำมากที่สุดในเดือนพฤษภาคม และช่วงที่ความเร็วต่ำสุดในเดือนกันยายน มาประมวลผลร่วมกับข้อมูลแบบเดียวกันของปี 1995-2017 ทำให้สามารถสร้างแบบจำลองสามมิติของวงโคจรดาว S2 ทั้งหมดได้
แบบจำลองนี้แสดงให้เห็นพฤติกรรมของดาวฤกษ์ที่เปลี่ยนแปลงไป ขณะเข้าใกล้สนามความโน้มถ่วงพลังมหาศาล ซึ่งตรงตามที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปได้ระบุเอาไว้ไม่ผิดเพี้ยน
แต่อย่างไรก็ตาม ดร. เกซบอกว่า ทฤษฎีหลักของฟิสิกส์ดังกล่าวยังไม่สามารถอธิบายถึงลักษณะของแรงโน้มถ่วงภายในหลุมดำได้ ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์ยังจะต้องค้นคว้าหาทฤษฎีใหม่ที่ใช้อธิบายเรื่องนี้ได้อย่างครอบคลุมต่อไป
วันที่:28 กรกฎาคม 2019
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น