นักวิทยาศาสตร์ MIT เผยวิธีถ่ายรูปหลุมดำในอนาคต

Credit : TED.com | katie bouman

ตั้งแต่ไอน์สไตน์เสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป เมื่อร้อยปีก่อน ก็ทำให้เราทราบว่าต้องมีหลุมดำที่สามารถดูดกลืนทุกอย่างได้ แม้กระทั่งแสง และนั่นเป็นเงื่อนไขสำคัญที่ทำให้เราไม่สามารถถ่ายภาพหลุมดำด้วยกล้องที่ตรวจจับคลื่นแสงได้เลย

Katie Bouman นักศึกษาปริญญาเอก จาก MIT ได้เสนอไอเดียในงานวิจัยของเธอซึ่งเกี่ยวกับการใช้ระบบคอมพิวเตอร์ประมวลผลภาพและวีดิโอว่า เธอมีแนวคิดที่จะถ่ายภาพหลุมดำให้ได้เป็นภาพแรก และครั้งแรกของโลก

ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกมีหลุมดำขนาดใหญ่ซ่อนอยู่

หลุมดำมวลมหึมา หรือ Super Massive Blackhole ที่รู้จักกันดี และใกล้ตัวที่สุด ตั้งอยู่ในใจกลางของกาแล็กซีทางช้างเผือก (Milky Way Galaxy) – นักวิทยาศาสตร์รู้ได้เนื่องด้วยมีกระจุกดาวมากมายโคจรล้อมรอบวัตถุที่ไม่สามารถตรวจจับได้กล้องโทรทรรศน์ นั่นก็คือ หลุมดำ

แต่ภาพที่เราถ่ายได้ในปัจจุบันนั้นมีขนาดเล็กมาก พอๆกับผลส้ม เนื่องด้วยระยะห่างระหว่างโลกกับใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกนั้นมากมายมหาศาล

จากหนังสู่วิธีการที่เป็นไปได้

หลุมดำในหนัง Interstellar

ถ้าจำหนังเรื่อง Interstellar ได้ เราจะได้เห็นภาพหลุมดำขนาดใหญ่ สวยงาม สาเหตุที่เห็นได้นั้นเป็นเพราะมีกลุ่มแก๊สเรืองแสงตั้งอยู่ข้างหลังหลุมดำ เมื่อแสงเดินทางผ่านหลุมดำมันจะเบนเป็นเส้นโค้งเข้าหาผู้สังเกต ทำให้เราเห็นเพียงขอบแสงเรืองๆ หรือรู้จักกันในชื่อเรียกเฉพาะว่า “Event Horizon” (ขอบฟ้าเหตุการณ์) เท่านั้น

Katie กล่าวต่อไปอีกว่า ถ้าอยากจะได้รูปหลุมดำคล้ายกับในหนัง Interstellar ซึ่งใช้แสงจากกลุ่มแก๊สและดาวฤกษ์ เป็นตัวบ่งชี้การมีอยู่ของหลุมดำ จะต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ขึ้นตามไปด้วย และจากการคำนวณพบว่า จะต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดพอๆกับโลกทั้งใบของเรา

ไม่จำเป็นต้องสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดเท่าโลก แต่ใช้โลกเป็นกล้องโทรทรรศน์

เธอเสนอไอเดียที่เรียบง่าย และมีความเป็นไปได้ที่จะทำ ซึ่งก็คือ ถ้าเรากระจายกลุ่มของกล้องโทรทรรศน์ไปยังพื้นผิวทั่วโลก และสร้างเครือข่ายความร่วมมือของกล้องโทรทรรศน์ บวกกับการที่โลกหมุนรอบตัวเอง เหมือนกับการแพนกล้องถ่ายรูป Panorama ก็จะทำให้เราได้ภาพหลุมดำขนาดใหญ่ได้ โดยการนำข้อมูลรูปภาพมาประกอบเข้าด้วยกัน

สุดท้ายเธอกล่าวว่า มีความเป็นไปได้ที่เราจะได้ภาพหลุมดำในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ถึงแม้ข้อมูลที่ได้จะแสดงรายละเอียดเพียงสภาพแวดล้อมรอบๆหลุมดำ หรือ Event Horizon เท่านั้น ก็ถือว่าไกลเกินกว่าเทคโนโลยีกล้องโทรทรรศน์ในปัจจุบัน

ทั้งนี้เธอได้ตั้งชื่อเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้ถ่ายภาพหลุมดำนี้ว่า “Event Horizon Telescope”

ฟังการบรรยายของ Katie ได้ที่ TED