หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ยุโรปประจำซีกโลกใต้ (The European Southern Observatory – ESO) เผยผลการศึกษาโดยนักวิจัยสถาบันมักซ์พลังค์สำหรับฟิสิกส์นอกโลก (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) ประเทศเยอรมนี ร่วมกับนักวิจัยจากหลายสถาบันทั่วทวีปยุโรป พบหลุมดำมวลยวดยิ่งที่ใจกลางทางช้างเผือกยืดเวลาบนดาวฤกษ์ที่โคจรเข้าใกล้ สอดคล้องกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ที่ทำนายไว้เมื่อ 100 ปีก่อนว่า เมื่อวัตถุใดอยู่ใกล้หลุมดำ เวลาบนวัตถุนั้นจะช้าลง และแสงที่ออกจากดาวฤกษ์ที่โคจรเข้าใกล้จะเลื่อนไปทางแดงมากขึ้น ภายหลังการค้นพบหลุมดำมวลยวดยิ่งเมื่อ 10 ปีก่อน นักวิจัยจึงศึกษาการค้นพบดังกล่าวอย่างต่อเนื่อง โดยใช้เทคนิคขั้นสูงที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่บนพื้นโลกบันทึกภาพวัตถุในอวกาศได้อย่างมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศ และยังสามารถศึกษาการโคจรของดาวฤกษ์ใกล้จุดศูนย์กลางกาแล็กซีทางช้างเผือก อยู่ห่างจากโลกออกไปประมาณ 30,000 ปีแสงได้ กลุ่มนักวิจัยจึงใช้เทคนิคดังกล่าวศึกษาดาวฤกษ์ “S2” ที่โคจรรอบหลุมดำซึ่งอยู่บริเวณใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกอย่างต่อเนื่อง จนนำมาซึ่งการยืนยันทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปครั้งนี้
การทดลองครั้งล่าสุดยังใช้เทคนิคขั้นสูงที่ซับซ้อนขึ้น โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ (Very Large Telescope-VLT) ในประเทศชิลี ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8.2 เมตร ทำงานพร้อมกันจำนวน 4 ตัว อาศัยหลักการแทรกสอดของลำแสงที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ทั้ง 4 ตัว ทำให้กลุ่มนักวิจัยได้ภาพการเคลื่อนที่ของ S2 และเส้นสเปกตรัมของดาวฤกษ์ที่มีความละเอียดสูง
การศึกษาพบว่า ดาวฤกษ์ S2 โคจรรอบหลุมดำมวลยวดยิ่งด้วยอัตราเร็วสูง มีเส้นทางวงโคจรที่เป็นวงรี ใช้เวลาโคจรรอบหลุมดำ 16 ปี เมื่อ S2 โคจรอยู่ตำแหน่งใกล้หลุมดำมากที่สุด ที่ระยะห่าง 20,000 ล้านกิโลเมตร หรือเท่ากับ 120 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ S2 จะได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงมหาศาลของหลุมดำ ส่งผลให้คลื่นแสงที่เดินทางจาก S2 ถูกเลื่อนไปทางสีแดงมากยิ่งขึ้น เรียกปรากฏการณ์ที่แสงถูกยืดด้วยแรงโน้มถ่วงนี้ว่า “การเลื่อนไปทางสีแดงของความถี่เนื่องจากความโน้มถ่วง” (Gravitational Redshift) เป็นหลักฐานที่แสดงว่าเวลาบนดาวฤกษ์ S2 เดินช้าลง ซึ่งไอน์สไตน์ได้อธิบายไว้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเมื่อ 100 ปีที่แล้ว
ร่วมแสดงความคิดเห็น