หลุมดำ คืออะไร หลุมดำคืออะไร? หลุมดำเป็นปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ที่น่าสนใจซึ่งยังคงเป็นปริศนาทางวิทยาศาสตร์ โดยทั่วไป หลุมดำคือบริเวณในจักรวาลที่มีมวลมากเกินกว่าที่แสงจะหลุดรอดได้ ซึ่งหมายความว่าแสงหรือสิ่งใดก็ตามที่เข้าไปในหลุมดำจะไม่สามารถกลับคืนสู่สภาพปกติได้
การก่อตัวของหลุมดำเกี่ยวข้องกับการสิ้นสุดอายุขัยของดวงดาว และดวงอาทิตย์ก็มีชีวิต แม้ว่าดวงดาวจะมีพลังงานอยู่ แต่ดาวฤกษ์จะเผาไหม้ตัวเองเพื่อสร้างแสงและความร้อน แต่เมื่อเผาไหม้พลังงานไฮโดรเจนภายในออกไป ดาวฤกษ์ก็จะเริ่มยุบตัว ในบางกรณี หากดาวฤกษ์มีมวลมากพอ ก็อาจกลายเป็นหลุมดำได้ นั่นคือบริเวณที่มีแรงโน้มถ่วงมหาศาลจนแสงไม่สามารถหลุดรอดได้!
หลุมดำเกิดขึ้นหลังจากการระเบิดของซูเปอร์โนวา เมื่อชิ้นส่วนของดวงดาวมีมวลมากจนแรงโน้มถ่วงของชิ้นส่วนเหล่านั้นมีความแข็งแกร่งมากจนไม่มีอะไรหลุดรอดได้ หลุมดำนี้เรียกว่าหลุม “เครื่องดูดฝุ่น” ในจักรวาล แม้แต่แสงที่เดินทางด้วยความเร็วสูงสุดก็ไม่สามารถหลุดรอดได้ สิ่งใดที่ตกลงไปในหลุมดำก็จะสูญหายไปจากโลก และไม่มีทางกลับคืนได้!
หลุมดำ คืออะไร ประเภทต่าง ๆ ของหลุมดำ
หลุมดำถูกจำแนกตามขนาดและแหล่งกำเนิดหลุมดำ คืออะไร
- หลุมดำดั้งเดิม: หลุมดำเหล่านี้เกิดขึ้นในเอกภพยุคแรก โดยมีขนาดเล็กเท่ากับฟันของเข็ม ไม่ใช่ว่ามันเล็กมากจนเรามองไม่เห็น แต่ว่ามันเล็กเมื่อเทียบกับหลุมดำประเภทอื่น แม้ว่ามันจะเล็ก แต่แรงโน้มถ่วงของหลุมดำก็ยังคงแรงมาก! แรงพอๆ กับอีกสองประเภท
- หลุมดำดาวฤกษ์: หลุมดำเหล่านี้เกิดจากดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่ระเบิดออกมา! ลองนึกภาพดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่ใช้พลังงานทั้งหมดจนหมด และไม่สามารถทนต่อแรงโน้มถ่วงของตัวเองได้
- หลุมดำมวลยิ่งยวด: หลุมดำเหล่านี้คือ “ยักษ์ใหญ่” ของโลกหลุมดำ! เมื่อหลุมดำจำนวนมากมารวมกัน พวกมันจะสร้างหลุมดำขนาดมหึมาที่มีมวลตั้งแต่หลายหมื่นจนถึงหลายพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเป็นกล้องนอกโลกที่ถ่ายภาพดวงดาวทั้งหมดในเอกภพเพื่อช่วยให้เราเข้าใจเอกภพได้ดีขึ้น อย่างไรก็ตามหลุมดำเป็นสิ่งที่ไม่สามารถเปล่งแสงออกมาได้ ดังนั้นเราจึงไม่สามารถมองเห็นมันได้โดยตรง แม้ว่ากล้องฮับเบิลจะไม่สามารถถ่ายภาพได้โดยตรง แต่สามารถช่วยตรวจจับหลุมดำได้โดยการดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับดวงดาวหรือวัตถุที่อยู่ใกล้ ๆ
กล้องไม่สามารถถ่ายภาพหลุมดำโดยตรงได้ แต่ช่วยให้เราเข้าใจว่าหลุมดำอยู่ที่ใดโดยการสังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นรอบ ๆ หลุมดำ เช่นเดียวกับที่เราไม่สามารถมองเห็นลมได้ เราเห็นใบไม้พลิ้วไหวตามลม ดังนั้นเราจึงใช้เทคนิคเดียวกันเพื่อดูแสงหรือรังสีที่ถูกดึงเข้าหาหลุมดำและวัตถุในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากหลุมดำ
ขอบฟ้าเหตุการณ์ (event horizon)
บริเวณรอบหลุมดำมีคุณสมบัติพิเศษ คือ อะไรก็ตามที่เข้าไปในขอบฟ้าจะไม่สามารถออกมาได้อีก เนื่องจากแรงโน้มถ่วงมีมาก ขอบฟ้าเหตุการณ์คือจุดที่ทฤษฎีฟิสิกส์เก่าของเราล้มเหลว เรายังคงไม่สามารถอธิบายได้อย่างแน่ชัดว่าเกิดอะไรขึ้นภายในขอบฟ้า
โดยสรุป ทฤษฎีบางอย่างเชื่อว่าขอบฟ้าเหตุการณ์เปรียบเสมือนจุดเริ่มต้นของเวิร์มโฮลที่เชื่อมสองจุดเข้าด้วยกันโดยไม่ทราบว่าจุดสิ้นสุดอยู่ที่มิติหรือตำแหน่งใดหลุมดำ คืออะไร
ตามทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ สภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงสูงจะทำให้เวลาเดินช้าลง หากนักบินอวกาศเดินทางใกล้หลุมดำแล้วกลับมา พวกเขาจะพบว่าโลกเปลี่ยนแปลงไปมากกว่าที่พวกเขาเคยพบเจอระหว่างการเดินทาง