หลุมดำ ไม่ดำ แต่เขียว

ลบ แก้ไข

หลุมดำ ไม่ดำ แต่เขียว
www.space.com : Black hole are Actually Green

งานวิจัยใหม่พบว่าหลุมดำมวลมหาศาล (Supermassive black holes) ณ
ศูนย์กลางของดาราจักรหลายแห่ง เป็นเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูงชนิดหนึ่ง
ของเอกภพ

“ถ้าคุณสามารถสร้างรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์เยี่ยมยอดแบบหลุมดำละก็
คุณจะสามารถเดินทางได้นับพันล้านกิโลเมตรโดยใช้นำมันแค่แกลลอนเดียว” Steve
Allenจากสถาบัน Kayli เพื่อการศึกษาดาราศาสตร์ฟิสิกส์อนุภาคและเอกภพวิทยา
(Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology ณ มหาวิทยาลัยแสตนฟอร์ด ในอีกความหมายหนึ่งก็คือหลุมดำเป็นเครื่องยนต์เขียวหรือเครื่องยนต์อนุรักษ์พลังงาน ที่สามารถให้งานออกมา โดยสูญเสียความร้อนที่ให้เข้าไปน้อยมากๆ นั่นเอง

ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีเอกซ์ จันทรา ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษากระบวนการสร้างพลังงานของหลุมดำและผลกระทบต่อดาราจักรที่ตัวมันสังกัดอยู่

หลุมดำคืออาณาเขตที่แรงโน้มถ่วงรุนแรงเสียจนสสารและแสงไม่สามารถหนีออกมาจากขอบเขตทรงกลมล้อมรอบหลุมดำ หรือเรียกว่า “ขอบฟ้าเหตุการณ์” (event horizon) อย่างไรก็ตามสสารที่ยังไม่ผ่านเข้าไป ณ อาณาเขตที่หันกลับไม่ได้นั้น ยังคงเสียดทานและมีอันตรกิริยากับสนามแม่เหล็กอันเข้มข้นของหลุมดำ จนถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของแสงและลำมวลสารความเร็วสูงที่ถูกพ่นออกมาจากขั้วดาว

Allen อธิยายว่า “ก๊าซภายในรัศมีหนึ่งล้านเท่าของท้องฟ้าเหตุการณ์จะถูกดูดไว้ด้วยแรงโน้มถ่วง ณ จุดนั้นก๊าซจะกลายเป็นเชื้อเพลิงอย่างดีให้กับหลุมดำ”

ทีมวิจัยของ Allen สำรวจหลุมดำมวลมาก 9 ดวง ที่ใจกลางดาราจักรทรงรี หลุมดำเหล่านั้นล้วนเก่าแก่และปลดปล่อยพลังงานน้อยกว่าแสงสว่างอีกทั้งเติมโตอย่างรวดเร็ว
ซึ่งเรียกว่า Quasar พวกเขาพบว่าหลุมดำชนิดนี้ส่งพลังงานออกมาในรูปลำมวลสาร (jet) มากกว่าส่งออกมาในรูปแสงสว่างถึง 1000 เท่า ซึ่งยังไม่มีคำอธิบายที่แน่ชัด ว่าเหตุใดหลุมดำจึงเลือกที่จะให้พลังงานกับ jet แทนที่จะเป็นแสง พลังงานส่วนใหญ่ภายในลำ jet คิดเป็นปริมาณ หนึ่งพันล้านพันล้านพันล้านวัตต์ ซึ่งจะแผ่ออกมาในรูปคลื่นวิทยุ
แต่ส่วนใหญ่แล้วพลังงานจำนวนนั้นอยู่ในรูปรังสีเอ็กซ์

เมื่อลำมวลสารห่างไกลออกมาจากหลุมดำเท่าไหร่พวกมันจะบานออก ก่อให้เกิดเป็นช่องกลวง หรือ ฟองอากาศ (bubble) ของก๊าซ บางแห่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางนับหมื่นปีแสงทีเดียว ตัว Bubble นอกจากเกิดรอบหลุมดำแล้วยังสามารถเกิดจากการระเบิดของดาวฤกษ์ที่เรียกว่าซูเปอร์โนวา ซึ่ง Local Bubble ที่ระบบสุริยะเราสังกัดอยู่ก็เกิดจากการระเบิดนี้เช่นกัน

นักวิจัยเองก็ใช้ bubble นี้ในการคำนวณประสิทธิภาพของหลุมดำ ด้วยภาพถ่ายจาก กล้องจันทรา พวกเขาจะคำนวณพลังงานในรูปของก๊าซที่สามารถให้ได้แก่หลุมดำ
แล้วจึงประมาณกำลังงานที่ก่อให้เกิด bubble ที่สังเกตได้ ผลก็คือพลังงานที่รับและกำลังงานที่ให้ออกมาแทบไม่แตกต่างกัน เสมือนว่าหลุมดำเป็นเครื่องยนต์อนุรักษ์พลังงานนั่นเอง
 



loading...


โดย polpol ดูบทความของฉันทั้งหมดที่นี่
วันที่ 20 พ.ย. 50 13:38 น.
เนื้อหานี้เปิดอ่านแล้ว 5,907 ครั้ง

แชร์หน้านี้

ความคิดเห็นทั้งหมด (เปิดดู 5,907 ครั้ง ตอบ 0 ครั้ง)

แสดงความคิดเห็นของท่านที่นี่


เรื่องที่เกี่ยวข้อง