กล้องโทรทรรศน์อวกาศ เจมส์เวบบ์ ตรวจพบ หลุมดำ ที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบมา มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ 10 ล้านเท่าใจกลางกาแล็กซีที่มีอายุเพียง 570 ล้านปีหลังเกิดบิ๊กแบง
นี่คือหนึ่งในหลุมดำที่เติบโตเร็วที่สุดเท่าที่เราเคยรู้จัก ทำให้เกิดคำถามว่ามันสร้างตัวเองขึ้นมาด้วยความรวดเร็วเช่นนี้ได้อย่างไร อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์คาดว่ามันไม่น่าจะคงสถานะที่เสถียรเช่นนี้ไว้ได้นานในช่วงยุครุ่งอรุณของจักรวาล (Cosmic Dawn)
“เราพบนิวเคลียสของกาแล็กติกที่ทำงานอยู่ (Active Galactic Nucles, AGN) ที่อยู่ไกลที่สุด พร้อมกับหลุมดำที่อยู่ไกลที่สุดและเร็วที่สุดที่เราเคยพบ” รีเบคกา ลาร์สัน (Rebecca Larson) นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเท็กซัสออสตินกล่าว
ทีมงานพบหลุมดำนี้ในกาแล็กซีที่ชื่อว่า CEER_1019 (ซึ่งเปลี่ยนชื่อมาจาก EGSY8p7) มีอายุเพียง 570 ล้านปีหลังจากเกิดบิ๊กแบงซึ่งเป็นจุดกำเนิดของจักรวาล และเป็นยุคที่นักดาราศาสตร์ยังไม่เข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นบ้างอย่างเต็มที่ แต่คาดว่าน่าจะเต็มไปด้วยหมอกของไฮโดรเจน จากแสงริบหรี่จาง ๆ ในช่วงปีแรก ๆ
จำนวนดวงดาวต่างพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วจนน่าประหลาดใจ และอีกเพียงไม่กี่ร้อยล้านปีหลังบิ๊กแบง ดาวกฤษ์ก็ยุบตัวลงกลายเป็นหลุมดำ พร้อมกับกินสสารรอบตัวมันอย่างตะกละตะกลามโดยไม่มีวันหยุด ด้วยแรงโน้มถ่วงมหาศาล มันได้ดึงวัตถุและยืดออกเป็นเส้นที่ส่องแสงสว่างรอบตัวมัน จากนั้นก็เดินทางมายังโลกเพื่อให้เรามองเห็น
ด้วยมวลที่มากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 10 ล้านเท่า มันได้สร้างปริศนาให้กับนักดาราศาสตร์ บ้างก็ว่ามันอาจเกิดขึ้นก่อนมีบิ๊กแบงด้วยซ้ำ แต่สองทฤษฏีที่เชื่อกันมากในตอนนี้คือ ดาวฤกษ์ยักษ์ในช่วงเริ่มต้นของจักรวาลนั้นก่อตัวมากกว่ายุคปัจจุบันมาก หรือมันอาจไม่ได้เกิดจากดาวฤกษ์ แต่เกิดจากก๊าซที่มีความหนาแน่นอนสูงมาก และยุบตัวลงกระทันหันจนกลายเป็นหลุมดำ
อย่างไรก็ตาม พวกมันยังเป็นอะไรที่เข้าใจยาก “เรายังไม่รู้ว่าหลุมดำในกาแล็กซีเหล่านั้นมีมวลมากขนาดนั้นได้อย่างไรในจักรวาล” ลาร์สันกล่าว “วิธีการยุบตัวโดยตรงจะต้องเริ่มต้นด้วยสสารจำนวนมากในกาแล็กซี ซึ่งมีความเป็นไปได้น้อยกว่า แต่ก็จะใช้เวลาน้อยกว่า” แต่ดูเหมือนว่าจักรวาลจะไม่มีเวลามากขนาดนั้น
ทั้งหมดนี้มาจากข้อมูลที่สังเกตมาราว 1 ชั่วโมง ลาร์สันกล่าวว่า ข้อมูลที่มากขึ้นน่าจะช่วยให้รายละเอียดได้มากขึ้น และหวังว่ามันจะช่วยตอบคำถามว่าจักรวาลกำเนิดและเติบโตอย่างไรในที่สุด
“เราคาดหวังว่าหลุมดำหลุมนี้ไม่ได้เพิ่งก่อตัวเมื่อเร็ว ๆ นี้ ดังนั้นน่าจะมีหลุมดำอีกมากที่อายุน้อยกว่าและมีอยู่ก่อนหน้านี้ในเอกภพ เราเพิ่งเริ่มศึกษาช่วงเวลาเหล่านี้ในประวัติศาสตร์จักรวาลกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ และฉันตื่นเต้นที่เราจะได้พบกับพวกมันมากขึ้น” ลาร์สันระบุ
จากการค้นพบที่ผ่านมาของเจมส์ เวบบ์ ดูเหมือนว่าเรื่องเหล่านี้จะเป็นเรื่องปกติมากขึ้น และการเติบโตอย่างรวดเร็วของทั้งกาแล็กซีหรือหลุมดำจะมีมากกว่าที่เราเคยคิดกันไว้
สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
https://arxiv.org/abs/2303.08918
https://www.sciencealert.com/the-earliest-supermassive-black-hole-ever-found-has-just-been-spotted
https://www.livescience.com/james-webb-space-telescope-discovers-oldest-black-hole-in-the-universe-a-cosmic-monster-ten-million-times-heavier-than-the-sun
