Page 158 - Skd 373-2559-03
P. 158
สาม รูปแบบคลื่นความโน้มถ่วงที่ตรวจจับได้เป็นหลักฐานว่า ทงั้ สามแง่มุมน้เี ปน็ เร่อื งน่าอศั จรรยอ์ ย่างยง่ิ
ระบบหลุมด�ำคู่ซึ่งโคจรเวียนรอบกันมีอยู่จริง และไม่เพียงเท่าน้ัน ส�ำหรับวงการวิทยาศาสตร์ การตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วง
หลุมด�ำทั้งสองยังโคจรเข้าใกล้กันจนรวมกันกลายเป็นหลุมด�ำเพียง ยังเปิดศักราชใหม่ของการส�ำรวจเอกภพ เพราะตลอดหลายร้อยปี
หลุมเดียว และปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของคลื่นความ ทผ่ี า่ นมาวงการดาราศาสตรศ์ กึ ษาและไดร้ บั ขอ้ มลู จากคลนื่ แมเ่ หลก็
โน้มถว่ งด้วย ๓ ไฟฟ้า (หรือโฟตอน-อนุภาคของแสง) เป็นหลัก ไม่ว่าจะเป็นแสง
คล่ืนวิทยุ รังสีไมโครเวฟ รังสีเอกซ์ หรือรังสีแกมมา โดยบางกรณี
ภาพแสดงผลการค�ำนวณเหตกุ ารณ์ อาจมขี ้อมูลจากนิวตรโิ น
ซง่ึ หลุมดำ� สองหลมุ โคจรรอบกันและกันและรวมเป็น
หลมุ เดียวในเวลาต่อมา
๓ ภาพแสดงบรเิ วณทเ่ี ป็นแหล่งกำ� เนิดคลื่นความโนม้ ถ่วง
ซ่งึ ตรวจพบเมอื่ วนั ท่ี ๑๔ กนั ยายน ค.ศ. ๒๐๑๕
เส้นสมี ว่ งและสีเหลอื งแสดงระดบั ความม่นั ใจ
๙๐ เปอรเ์ ซน็ ตแ์ ละ ๑๐ เปอรเ์ ซน็ ต ์ ตามลำ� ดับ
เรกู้ไดิดอ้จายกา่ หงไลรมุวด่าคำ� สล่นือคงหวลามมุ โมนาม้ รถว่วมงตทวั ่ีคกน้ ันพ ?บคร้ังแรกนี้
จากรปู แบบการกระเพ่อื มขึ้นลงของคลื่นในชว่ งเวลาส้ัน ๆ เพยี ง ๐.๒ วินาท ี
ซึง่ สอดคล้องกบั การท�ำนายดว้ ยทฤษฎสี ัมพัทธภาพทว่ั ไปวา่ หากมหี ลุมด�ำสองหลุมมารวมกัน
จะเกิดคลื่นความโน้มถว่ งแผ่กระจายอย่างไร
จากการวิเคราะหข์ ้อมลู พบว่า หลุมด�ำท้ังสองมีมวล ๓๖ เท่าและ ๒๙ เท่าของ
มวลดวงอาทิตย์ เม่ือรวมกนั แลว้ กลายเป็นหลุมด�ำทีม่ มี วล ๖๒ เท่าของมวลดวงอาทิตย ์
โดยมีมวลหายไป ๓ เท่าของดวงอาทติ ย ์ ซ่งึ มวลส่วนนก้ี ลายเป็นพลังงานในคลนื่ ความโนม้ ถ่วง
ท่ีแผอ่ อกไปโดยรอบน่ันเอง
นอกจากนคี้ วามสูงของคลื่นทตี่ รวจวดั ไดย้ งั ท�ำใหป้ ระมาณระยะทางว่าหลมุ ดำ�
ในเหตุการณน์ ี้อยหู่ ่างจากโลกราว ๑,๓๐๐ ลา้ นปแี สง หรือพดู อีกอยา่ งคอื เหตุการณ์
ท่ีหลมุ ดำ� มารวมกนั นเ้ี กิดขน้ึ เมื่อราว ๑,๓๐๐ ลา้ นปมี าแลว้ นนั่ เอง (เนอ่ื งจากคลืน่
ความโนม้ ถว่ งเคลือ่ นท่ีดว้ ยอตั ราเร็วแสง)
การตรวจพบคลนื่ ความโนม้ ถ่วงครั้งแรกของไลโกจึงเป็นเรอ่ื งน่าต่ืนเตน้ ยินด ี
เพราะเป็นการยืนยนั วา่ ในเอกภพมีหลมุ ด�ำสองหลมุ ที่เวียนรอบกันจนรวมตวั กันเป็น
หลุมด�ำเดยี วอยู่จรงิ และยังสญู เสยี มวลเปน็ คลน่ื ความโนม้ ถว่ งตามทฤษฎี
สัมพทั ธภาพทั่วไปดว้ ย ส�ำหรบั นกั วิทยาศาสตร์ทสี่ นใจหลุมด�ำ ยงั มแี งม่ ุมที่น่าสนใจ
เพมิ่ ขึ้นอกี คอื นเ่ี ป็นครัง้ แรกท่พี บหลุมดำ� มวลดาวฤกษ์ (stellar-mass black hole) ชมคลปิ Warped Space and Time Around Colliding Black Holes
ซึ่งมมี วลมากกว่า ๒๕ เท่าของดวงอาทิตย์ด้วย ที ่ https://www.youtube.com/watch?v=1agm33iEAuo
(ท่ีผ่านมาพบหลมุ ด�ำมวลดาวฤกษ์มีมวลนอ้ ยกวา่ น)้ี
