LIGO ตรวจพบหลุมดำคู่ขนาดเล็กที่สุดเท่าที่เคยตรวจจับได้

  • พิมพ์

24 พฤศจิกายน 2560

ตั้งแต่ปี 2015 LIGO ได้ตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงมาแล้ว 6 ครั้ง เป็นการชนกันของหลุมดำ 5 ครั้งและอีกหนึ่งครั้งเป็นการชนกันของดาวนิวตรอน  ล่าสุดเมื่อวันที่ 15 พฤศจิกายน 2560  นักดาราศาสตร์ออกมาประกาศการค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงที่เคยตรวจจับได้เมื่อวันที่ 8 มิถุนายน จากห้องปฏิบัติการของ LIGO  ซึ่งเป็นการชนกันของหลุมดำขนาดเล็กที่สุดเท่าที่นักดาราศาสตร์เคยค้นพบ มันถูกเรียกชื่อว่า GW 170708

ภาพนี้แสดง การชนกันของหลุมดำทั้ง 5 ครั้ง ค้นพบโดยการตรวจวัดคลื่นความโน้มถ่วง และแกน y คือมวลของหลุมดำเทียบกับมวลดวงอาทิตย์  Credit: LSC/ LIGO/ Caltech/ Sonoma State(Aurore Simonnet)

 

        LIGO ตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงนี้ ในวันที่ 8 มิถุนายน เวลา 09:01:16 ตามเวลาประเทศไทย เครื่องตรวจจับสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงที่เมือง Livingstone รัฐลุยเซียนา (Louisiana) ตรวจจับสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงครั้งนี้ได้ แต่ในขณะเดียวกันเครื่องตรวจจับที่เมือง Hanford รัฐวอชิงตัน (Washington) อยู่ระหว่างการซ่อมบำรุงและปิดระบบเตือนไว้ จึงไม่สามารถตรวจจับสัญญาณได้ 

 

        ส่วนหอดูดาวสังเกตคลื่นความโน้มถ่วง Virgo ที่ติดตั้งที่ยุโรป ก็อยู่ระหว่างการทดสอบการทำงานของระบบและอุปกรณ์ต่าง ๆ จึงไม่ได้ตรวจจับเหตุการณ์นี้  แต่ทีม Virgo ก็ได้ทำการวิเคราะห์ไว้ในงานวิจัยนี้เช่นกัน

 

        ตามลักษณะของสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วง ทั้งสองทีมสรุปได้ว่ามวลเริ่มต้นของหลุมดำประมาณ 7 และ 12 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ หลังชนกันหลุมดำมีขนาด 18 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ซึ่งทีมนักดาราศาสตร์พบสัญญาณนี้เกิดขึ้นที่ระยะห่างจากโลกเราออกไปประมาณพันล้านปีแสง เป็นบริเวณแห่งใดแห่งหนึ่งทางซีกฟ้าเหนือ หลุมดำที่ชนกันมีหมุนโดยความเร็ว 69% ของความเร็วสูงสุดที่เป็นไปได้ ซึ่งใกล้เคียงกับค่าที่ทำนายไว้ คือ 70%  

 

        สิ่งที่น่าสนใจของการตรวจพบครั้งล่าสุดนี้คือ หลุมดำขนาดเล็กมีความใกล้เคียงกับ การค้นพบครั้งที่ 2 GW151226 หลุมดำมวลเริ่มต้น  8 และ 14 เท่าของดวงอาทิตย์ หลังชนกันเป็นหลุมดำใหม่มีมวล  21 เท่าของดวงอาทิตย์ มวลเริ่มต้นของหลุมดำมีลักษณะใกล้เคียงกับหลุมดำที่เกิดจากดาวฤกษ์มวลมาก ซึ่งนักดาราศาสตร์เคยตรวจตรวจจับได้จากรังสีเอกซ์ที่พุ่งออกมาจากบริเวณขอบหลุมดำ

 

        อีกอย่างหนึ่งที่น่าตื่นเต้น คือ มวลต่างกันของหลุมดำอาจบ่งชี้ถึงการเกิดที่แตกต่างกัน ดังนั้นถ้าเรามีหลุมดำจำนวนมากพอ นักดาราศาสตร์จะสามารถวิเคราะห์ที่มีที่ไปของมันได้ ในอนาคต ทีมงานตรวจจับจะพยายามหาหลุมดำให้พบมากถึง 100 ดวง  และตอนนี้นักดาราศาสตร์กำลังเริ่มหาว่าหลุมดำแต่ละกลุ่มมาจากไหน และ LIGO จะพร้อมเดินเครื่องที่พัฒนาแล้วในปี ค.ศ. 2018

 

 

** ทำไมจึงประกาศการค้นพบช้า คำตอบคือ เนื่องจากทีมงานกำลังยุ่งอยู่กับการวิเคราะห์การตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงจากเดือนสิงหาคมสองเหตุการณ์ คือ หลุมดำชนกันครั้งที่ 4  GW170814 และ ดาวนิวตรอนชนกัน GW170817 

 

 

อ้างอิง :

http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/ligo-sees-smallest-black-hole-binary-yet-1611201723/

 

เรียบเรียง โดย ประณิตา เสพปันคำ