หลุมดำ (Black Hole) คืออะไร?
หลุมดำเป็นปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ที่น่าสนใจและยังคงเป็นที่ปริศนาในวงการวิทยาศาสตร์ โดยทั่วไป, หลุมดำคือบริเวณในจักรวาลที่มีมวลแน่นหนากับแรงโน้มถ่วงขนาดใหญ่มากจนเกินกว่าแสงจะสามารถหลบหลีกออกมาได้ ซึ่งหมายความว่า แสงหรือสิ่งใด ๆ ที่เข้าไปในหลุมดำนั้นจะไม่สามารถกลับมาในสภาพปกติได้อีก
สารบัญ :
การเกิดขึ้นของหลุมดำเกี่ยวข้องกับการสิ้นสุดชีวิตของดาวฤกษ์ และดวงอาทิตย์ก็มีอายุขัยด้วย ในขณะที่ดาวฤกษ์ยังมีพลังงานอยู่ มันก็เผาไหม้ภายในตัวเองเพื่อผลิตแสงและความร้อน แต่เมื่อมันเผาผลาญพลังงานไฮโดรเจนภายในออกไป มันก็เริ่มพังทลายลง ในบางกรณี หากดาวฤกษ์มีมวลเพียงพอ ดาวฤกษ์ก็อาจกลายเป็นหลุมดำได้ นั่นคือสถานที่ที่แรงดึงดูดมีขนาดใหญ่มากจนแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหลบหนีได้!
หลุมดำก่อตัวขึ้นหลังจากการระเบิดของซูเปอร์โนวา เมื่อชิ้นส่วนของดาวฤกษ์มีมวลมากจนแรงโน้มถ่วงของพวกมันรุนแรงมากจนไม่มีสิ่งใดรอดพ้นไปได้ เรียกว่ารู “เหมือนเครื่องดูดฝุ่น” ในจักรวาล แม้แต่แสงที่เดินทางด้วยความเร็วสูงสุดก็ไม่สามารถหลบหนีไปได้ สิ่งใดที่ตกลงไปในหลุมดำก็จะหายไปจากโลก และไม่มีทางที่จะกลับมา!
หลุมดำมีการจำแนกตามขนาดและการกำเนิด:
1. หลุมดำเชิงควอนตัม (Primordial Black Holes): เกิดขึ้นตั้งแต่ยุคต้น ๆ ของจักรวาล โดยมีขนาดเล็กเพียงฟันเข็ม ไม่ใช่ว่ามันจะเล็กจนเรามองไม่เห็นนะ แต่มันเล็กเมื่อเทียบกับประเภทหลุมดำอื่น ๆ แต่ถึงแม้จะเล็ก แรงโน้มถ่วงของมันก็ยังแรงมาก! แรงไม่แพ้กับอีก 2 ชนิดเลย
2. หลุมดำที่เกิดจากดาวฤกษ์ (Stellar Black Holes): คือหลุมดำที่เกิดจากดาวใหญ่ที่ระเบิด! ลองคิดเสมือนดาวใหญ่ที่ใช้พลังงานในตัวมันหมดแล้ว, จนไม่สามารถทนต่อแรงดึงดูดจากตัวมันเองได้
3. หลุมดำมวลยวดยิ่ง (Supermassive Black Holes): นี่คือ “ยักษ์” ในโลกของหลุมดำ! เมื่อหลาย ๆ หลุมดำรวมตัวกัน, มันสร้างขึ้นเป็นหลุมดำยักษ์ที่มีขนาดใหญ่มีมวลตั้งแต่หมื่นถึงพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) เป็นกล้องจากนอกโลก และถ่ายภาพดวงดาวทุกดวงในจักรวาลเพื่อช่วยให้เราเข้าใจจักรวาลมากขึ้น แต่หลุมดำ เป็นสิ่งที่ไม่สามารถเปล่งแสงออกมาได้ เราจึงไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรง แม้ว่าฮับเบิลจะไม่สามารถถ่ายภาพได้โดยตรง แต่ก็สามารถช่วยตรวจจับหลุมดำได้ด้วยการดูสิ่งที่เกิดขึ้นกับดวงดาวหรือวัตถุที่อยู่ใกล้พวกมัน
กล้องไม่ได้ถ่ายภาพหลุมดำโดยตรง แต่มันช่วยให้เราเข้าใจว่าหลุมดำอยู่ที่ไหน โดยการสังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นรอบ ๆ ของมัน
เหมือนเรามองไม่เห็นลม แต่เราเห็นใบไม้ปลิวไหวตามแรงลม ดังนั้นเราจึงใช้วิธีการเดียวกันกับหลุมดำ เราจะเห็นแสงหรือรังสีถูกดึงเข้าสู่หลุมดำและวัตถุในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากหลุมดำ
บริเวณรอบหลุมดำมีคุณสมบัติพิเศษ สิ่งใดที่เข้าสู่ขอบฟ้าไม่สามารถออกมาได้อีก เนื่องจากแรงโน้มถ่วงมีขนาดใหญ่มาก ขอบฟ้าเหตุการณ์จึงเป็นจุดที่ฟิสิกส์ทฤษฎีเก่าของเราล้มเหลว เรายังอธิบายไม่ได้แน่ชัดว่าเกิดอะไรขึ้นข้างใน
กล่าวโดยสรุป ทฤษฎีบางทฤษฎีเชื่อว่าขอบฟ้าเหตุการณ์เป็นเหมือนจุดเริ่มต้นของรูหนอน โดยเชื่อมต่อระหว่างจุดสองจุด โดยที่เราไม่รู้ว่าปลายทางคือ มิติหรือสถานที่ไหน
ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ สภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงสูงจะทำให้เวลาช้าลง หากนักบินอวกาศเดินทางใกล้หลุมดำและย้อนกลับ พวกเขาจะพบว่าโลกเปลี่ยนแปลงไปมากกว่าที่พวกเขาประสบระหว่างการเดินทางของพวกเขาเอง
