วิทยาศาสตร์

นักดาราศาสตร์ตีพิมพ์ครั้งแรก ภาพสมมุติของหลุมดำและรายงานว่าตามความคิดของพวกเขา วัตถุอวกาศลึกลับนี้ควรมีลักษณะเช่นนี้ อย่างไรก็ตาม ควรตระหนักว่าไม่มีใครสามารถทดสอบทฤษฎีของตนในทางปฏิบัติได้

หลุมดำในแง่การมองเห็นไม่ได้ระบุชื่อของมันได้ครบถ้วน - วัตถุเหล่านี้มองไม่เห็นจริงๆเนื่องจากแม้แต่แสงที่ส่องเข้ามาก็ไม่สามารถหนีจากสนามโน้มถ่วงของมันได้

อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าขอบเขตของหลุมดำซึ่งก็คือจุดที่ไม่มีทางหวนกลับซึ่งเรียกว่า ขอบฟ้าเหตุการณ์ จะต้องมองเห็นได้เนื่องจากการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากวัสดุที่ถูกดูดซับ

ในการประชุมครั้งที่ 221 สมาคมดาราศาสตร์อเมริกันนักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์นำเสนอภาพที่คอมพิวเตอร์สร้างขึ้นโดยรายงานว่า นี่คือลักษณะของหลุมดำ:

หลุมดำทางช้างเผือก (ภาพถ่าย)

ภาพหลุมดำทางช้างเผือกนำเสนอโดย Ayman Bin Kamruddin จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

ดังที่เห็นในภาพ หลุมดำจริง ๆ มีขอบเขต รูปร่างเสี้ยวและไม่ใช่วัตถุไร้รูปร่างหรือเป็นเพียงลูกบอลสีดำอย่างที่หลาย ๆ คนเคยแสดงไว้ก่อนหน้านี้

สภาพแวดล้อมรอบๆ หลุมดำค่อนข้างมาก ฟิสิกส์ที่น่าสนใจและเปล่งแสงเรืองรองนักดาราศาสตร์กล่าวว่า ในทางเทคนิคแล้ว เราไม่สามารถมองเห็นหลุมดำได้ แต่เราสามารถจินตนาการได้ว่าขอบฟ้าเหตุการณ์จะเป็นอย่างไร

ภาพนี้ไม่ใช่แค่การคาดเดาของนักดาราศาสตร์และจินตนาการอันล้นเหลือของพวกเขาเท่านั้น รูปภาพนี้สร้างขึ้นตามแบบจำลองที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการตีความรูปภาพที่สร้างขึ้นโดยใช้ อุปกรณ์ใหม่ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างการพัฒนา

แนวคิดของศิลปินเกี่ยวกับหลุมดำมักเป็นแนวคิดดั้งเดิมมาก

โครงการใหม่มีสิทธิ์ กล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์จะรวบรวมข้อมูลบนเวิลด์ไวด์เว็บที่ได้รับ กล้องโทรทรรศน์วิทยุจากส่วนต่างๆ ของโลกเพื่อให้คุณสามารถพรรณนาถึงวัตถุที่เล็กเกินกว่าจะมองเห็นได้หรือเลยก็ได้ ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์

กล้องโทรทรรศน์ใหม่ได้ทำการตรวจวัดเบื้องต้นหลายครั้งและรวบรวมข้อมูลแรกบนหลุมดำที่ใจกลางกาแลคซีทางช้างเผือกของเราหรือที่เรียกว่า ราศีธนู ก .

นักวิจัยได้ตรวจสอบผลการวิจัยโดยใช้ รุ่นที่แตกต่างกันและได้ข้อสรุปว่าหลุมดำหรือสิ่งที่อยู่รอบๆ มันมีรูปร่างเป็นรูปจันทร์เสี้ยว ไม่ใช่อย่างอื่น แบบฟอร์มนี้สะท้อนให้เห็นถึง แผ่นวัสดุ "รูปโดนัท"ซึ่งหมุนรอบหลุมดำและ ที่แห่งหนึ่งถูกดูดเข้าไป

ก๊าซหมุนรอบหลุมดำและด้านที่หันหน้าไปทางผู้สังเกตการณ์บนโลก จะดูสว่างขึ้นเนื่องจากกระบวนการพิเศษของจักรวาล อีกด้านของสิ่งนี้ จะเข้มขึ้น- ที่ใจกลางเสี้ยวจะมีวงกลมสีดำซึ่งหมายถึงหลุมดำนั่นเอง

ใจกลางทางช้างเผือกที่มีหลุมดำ ราศีธนู เอ ภาพที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทราของนาซ่า

นักดาราศาสตร์ระบุว่าภาพแรกของหลุมดำราศีธนู A จะช่วยให้พวกเขาระบุได้ มวลของวัตถุนี้ซึ่งอยู่ที่ใจกลางกาแล็กซีของเรา และยังทดสอบบางแง่มุมของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปที่ยังคงมีข้อสงสัยอยู่

ภาพอื่นๆ ที่เป็นเอกลักษณ์ของวัตถุอวกาศและหลุมดำ

วัตถุอวกาศจำนวนมากด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยีสมัยใหม่ สามารถถ่ายภาพได้- ภาพถ่ายและภาพเหล่านี้มีคุณค่าอย่างยิ่งต่อนักดาราศาสตร์ที่ใช้ภาพถ่ายและภาพถ่ายเหล่านี้ในการค้นพบมากมาย เราขอเชิญคุณมาทำความรู้จักกับ ภาพที่น่าสนใจที่สุดสร้างขึ้นโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา

นักดาราศาสตร์ได้เผยแพร่ภาพถ่ายมุมอวกาศอันห่างไกลมากที่ถ่ายโดยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ นาซา สปิตเซอร์- รูปภาพที่แสดง วัตถุที่อยู่ห่างไกลมากรวมถึงหลุมดำมวลมหาศาลด้วย หรือไม่ใช่ตัวหลุมเอง แต่เป็นวัตถุที่อยู่รอบๆ พวกมัน

รังสีเอกซ์ที่มาจากวัสดุที่ให้ความร้อนตกลงไปในหลุมดำ

ร่องรอยของหลุมดำในจักรวาล

“ซิกแซก” ที่สดใสทางด้านขวาไม่ใช่ผลงานของศิลปินแนวหน้าเลย แต่ ลายเซ็นของหลุมดำมวลมหาศาลอยู่ตรงกลาง กาแล็คซี่เอ็ม84ได้จากการใช้สเปกโตรกราฟของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ ลายเซ็นนี้แสดงถึง การเคลื่อนที่ของก๊าซที่ถูกกักขังโดยแรงโน้มถ่วงของหลุมดำ- ทางด้านซ้ายเป็นภาพใจกลางกาแล็กซีซึ่งคาดว่าหลุมดำ "มีชีวิต"

แกนกลางของกาแลคซี M84 ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของ NASA

หลุมดำในอวกาศ

แรงโน้มถ่วงของหลุมดำที่เสนอจะก่อตัวขึ้น จานเหมือนจานร่อนซึ่งประกอบด้วยก๊าซเย็นและตั้งอยู่ใจกลางกาแลคซี ต่อมาการสำรวจของฮับเบิลยืนยันการมีอยู่ของหลุมดำขนาดใหญ่ที่ดูดซับทุกสิ่งรอบตัว แม้แต่แสง

วงแหวนรอบหลุมดำที่น่าสงสัยของกาแลคซี NGC 4261

กระจุกดาวที่มีหลุมดำ

ภาพนี้แสดงกระจุกดาว G1 ซึ่งเป็นลูกบอลแสงขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยอย่างน้อย ดาราเก่า 300,000 คน- วัตถุนี้มักถูกเรียกว่า กระจุกแอนโดรเมด้าเนื่องจากมันอยู่ใน กาแล็กซีแอนโดรเมด้าซึ่งเป็นดาราจักรกังหันที่อยู่ใกล้ทางช้างเผือกมากที่สุด

กระจุกดาวทรงกลมในดาราจักรใกล้เคียง ภาพนี้ถ่ายโดยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในปี 1996

หลุมดำขนาดใหญ่

หลุมดำขนาดยักษ์สามารถ "ปล่อย" ฟองก๊าซร้อนขนาดมหึมาสู่อวกาศ อย่างน้อยก็สังเกตเห็นคุณสมบัติแปลกๆ ดังกล่าวได้ในหลุมดำที่อยู่ใจกลาง กาแล็กซีเอ็นจีซี 4438- กาแล็กซีนี้เป็นของกลุ่ม กาแลคซีที่แปลกประหลาดนั่นก็คือกาแล็กซีที่มีรูปร่างไม่ปกติ มันตั้งอยู่ในพื้นที่ กลุ่มดาวราศีกันย์และตั้งอยู่ใน 50 ล้านปีจากเรา- จริงๆ แล้วฟองสบู่คือจานวัสดุที่หลุมดำใช้

หลุมดำที่ "พองตัว" ฟองก๊าซร้อนอย่างไม่น่าเชื่อซึ่งเป็นผลมาจากความอยากอาหารอันมหาศาลของหลุมดำ ฟองสบู่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 800 ปีแสง

ดาราจักรทรงรีที่มีหลุมดำขนาดมหึมา

ภาพนี้แสดงให้เห็นส่วนกลาง กาแล็กซีทรงรี M87กับกระแสที่ตามมา ความสว่างที่เพิ่มขึ้นของกาแลคซีเข้าหาศูนย์กลางดังที่เห็นในภาพ บ่งบอกว่า ดวงดาวกระจุกตัวอยู่ในบริเวณแกนกลางและถูกยึดไว้ที่นั่นด้วยสนามโน้มถ่วงของหลุมดำขนาดมหึมา เจ็ตพลาสม่าซึ่งมองเห็นได้ในภาพและกำเนิดจากจานร้อนของก๊าซรอบหลุมดำ มีความยาวประมาณ 5 พันปีแสง.

ภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์ของ NASA ถ่ายเมื่อวันที่ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2534 แสดงให้เห็นใจกลางกาแล็กซี M87 โดยมีไอพ่น

กระจุกดาวกับดาวที่กำลังจะตาย

ตั้งอยู่ในระยะที่ห่างไกล ประมาณ 40,000 ปีแสงจากพื้นโลกในบริเวณนั้น กลุ่มดาวเพกาซัส M15เป็นหนึ่งในกระจุกดาวทรงกลม 150 กระจุกดาวที่ก่อตัวขึ้น วงแหวนเรืองแสงขนาดยักษ์และล้อมรอบกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา กระจุกทั้งหมดนี้มีดาวโบราณหลายแสนดวง ถ้าเราอาศัยอยู่ที่ไหนสักแห่งในใจกลางของคลัสเตอร์นี้ของเรา ท้องฟ้าจะส่องแสงดาวนับพันดวงซึ่งจะเผาไหม้ทั้งกลางวันและกลางคืน

กระจุกดาว M15 โดยมีดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายอยู่ตรงกลาง ภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลแสดงกระจุกดาวด้วยสีจริง

หลุมดำมีความลึกลับ มีความหนาแน่นและหนักมาก ฟิสิกส์เพิ่งจะเริ่มสำรวจคุณสมบัติของพวกมัน เมื่อถูกโอบกอดแล้ว ไม่มีสิ่งใดแม้แต่แสงก็สามารถหลบหนีไปได้

แม้ว่าปรากฏการณ์อันน่าทึ่งนี้จะทำให้จินตนาการตื่นเต้นด้วยความลึกลับ แต่ก็ไม่มีใครเคยเห็นหลุมดำแม้แต่แห่งเดียว หากคุณเห็นภาพมวลสีดำที่บิดเบือนความต่อเนื่องของกาล-อวกาศรอบ ๆ ตัวมันเอง โปรดทราบว่านี่เป็นเพียงภาพประกอบเท่านั้น

ดูดี แต่มันเป็นเพียงภาพ

เหตุใดจึงไม่มีนักดาราศาสตร์คนใดเคยสำรวจหลุมดำโดยตรง

ที่สุด ปัญหาใหญ่สิ่งที่ขัดขวางความพยายามในการตรวจจับหลุมดำก็คือ แม้แต่หลุมดำที่มีมวลมากที่สุดก็ยังมีขนาดค่อนข้างเล็ก Dimitrios Psaltis นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแอริโซนาอธิบายว่า:

“หลุมดำที่ใหญ่ที่สุดในท้องฟ้าของเราตั้งอยู่ใจกลางทางช้างเผือก และการถ่ายภาพก็เหมือนกับการถ่ายภาพแผ่นซีดีบนพื้นผิวดวงจันทร์”

นอกจากนี้ เนื่องจากสนามโน้มถ่วงที่รุนแรง หลุมดำจึงมีแนวโน้มที่จะถูกล้อมรอบด้วยวัตถุสว่างอื่นๆ ทำให้มองเห็นได้ยากเป็นพิเศษ

ดังนั้น เมื่อนักดาราศาสตร์มองหาหลุมดำ เขาไม่แม้แต่จะลองนึกภาพมัน แต่กลับมองหาหลักฐานที่แสดงว่าสนามโน้มถ่วงและการแผ่รังสีของมันมีปฏิกิริยากับวัตถุอื่น พิศลติส พูดว่า:

โดยทั่วไปเราบันทึกวงโคจรของดาวฤกษ์และกระจุกก๊าซที่กระจุกตัวอยู่รอบๆ ท้องฟ้าอันมืดมิด และเราพยายามวัดมวลของวัตถุมืดนั้น หากมวลกลายเป็นขนาดใหญ่เกินไปสำหรับวัตถุมืดอื่นๆ ที่อาจอยู่ที่นั่น เราจะถือว่านี่เป็นสัญญาณของหลุมดำ"

อย่างไรก็ตาม เรามีภาพหลุมดำโดยอ้อม

หนึ่งใน ภาพที่ดีที่สุดได้รับจากหอดูดาวรังสีเอกซ์จันทรา ซึ่งเอ็ดมอนด์สทำงานอยู่ เขาพูดว่า:

“แรงเสียดทานและการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงของสสารซึ่งก่อให้เกิดหลุมดำกลายเป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ตามธรรมชาติ และจันทราก็เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อตรวจจับรังสีดังกล่าว”

ดังนั้น หอดูดาวจันทราจึงบันทึกภาพการระเบิดของรังสีเอกซ์ที่เกิดขึ้นในระหว่างนั้น การควบรวมกิจการกาแล็กซีสองแห่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 26 ล้านปีแสง นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์สงสัยว่าแหล่งกำเนิดของพวกมันคือหลุมดำขนาดมหึมา

ช่วงรังสีเอกซ์: NASA / CXC / University of Texas / E. Schlegel และคณะ; ช่วงแสง: NASA/STScI

ในทำนองเดียวกัน จุดสีแดงเข้มในภาพนี้คือบริเวณที่มีการแผ่รังสีเอกซ์อย่างรุนแรง สันนิษฐานว่าแหล่งกำเนิดของพวกมันมาจากหลุมดำที่ก่อตัวขึ้นระหว่างการชนกันของกาแลคซีสองแห่ง (วงแหวนสีชมพูและสีน้ำเงิน)

NASA / CXC / IoA / A. Fabian และคณะ

แอนิเมชันนี้แสดงการระเบิดรังสีเอกซ์ที่ใหญ่ที่สุดจากบริเวณใจกลางทางช้างเผือก ซึ่งเชื่อว่ามีหลุมดำขนาดใหญ่อาศัยอยู่ บันทึกโดยกล้องโทรทรรศน์จันทรา

NASA / CXC / วิทยาลัยแอมเฮิร์สต์ / D. Haggard และคณะ

และนี่คือแฟลชเอ็กซ์เรย์แบบเดียวกัน แต่มีกำลังขยายต่ำกว่า

มุมมองทั่วไปของพื้นที่ท้องฟ้าที่มีการบันทึกแสงเอ็กซ์เรย์จากใจกลางทางช้างเผือก (NASA/CXC/วิทยาลัยแอมเฮิร์สต์/D. Haggard และคณะ

เราเห็นไอพ่นขนาดยักษ์ของสสาร - ไอพ่นที่หลุมดำพุ่งเข้าสู่อวกาศ

นี่คือภาพคอมโพสิต (สร้างโดยการรวมข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลและกล้องโทรทรรศน์วิทยุ) แสดงให้เห็นไอพ่นของสสารและพลังงานที่แผ่ออกมาจากใจกลางดาราจักรเฮอร์คิวลิส พวกมันบินด้วยความเร็วเกือบแสง แสดงให้เห็นถึงพลังทำลายล้างอันน่าทึ่ง วัตถุอวกาศ.

นาซา/กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล

ภาพถ่ายต่อไปนี้แสดงเจ็ตขนาดใหญ่ที่เชื่อกันว่าเกิดจากหลุมดำใจกลางกาแล็กซี Centaurus A ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 13 ล้านปีแสง เจ็ตส์นั้นยาวกว่ากาแล็กซีนั้นเอง

ESO/WFI (มองเห็นได้); MPIfR / ESO /APEX / A. Weiss และคณะ (รังสีไมโครเวฟ); NASA/CXC/CfA/R. Kraft และคณะ (เอ็กซ์เรย์)

นักดาราศาสตร์กำลังสังเกตการณ์ดาวฤกษ์ที่โคจรรอบวัตถุลึกลับลึกลับ ซึ่งน่าจะเป็นหลุมดำ

วิดีโอนี้แสดงการเคลื่อนที่ของดวงดาวใกล้ใจกลางทางช้างเผือกในช่วงเวลา 16 ปี ซึ่งบ่งชี้ว่ามีหลุมดำอยู่ที่นั่น

เราอาจจะได้เห็นหลุมดำจริงในไม่ช้า

ส่วนหนึ่งของหลุมดำที่สามารถจับภาพได้คือขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งเป็นขอบเขตที่ไม่มีอะไรหนีรอดออกไปได้ นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่ามันจะมีลักษณะเหมือนที่แสดงในภาพ: เส้นแบ่งอันแหลมคมระหว่างแสงสว่างและความมืด

NASA/JPL-คาลเทค

ในภาพประกอบด้านบน หลุมดำมวลมหาศาลที่อยู่ใจกลางถูกล้อมรอบด้วยสสารที่มันดูดซับไว้ ก่อตัวเป็นจานสะสมมวลสาร ดิสก์นี้เกิดจากฝุ่นและก๊าซที่ตกลงสู่หลุมดำภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง นอกจากนี้ ยังแสดงให้เห็นกระแสอนุภาคพลังงานสูงที่ไหลออกไป ซึ่งเชื่อกันว่าได้รับพลังงานจากการหมุนรอบหลุมดำ

ภาพถ่ายจริงอาจแสดงจานสะสมมวลสารด้วย กล่าวคือ วงแหวนสว่างของสสารที่หมุนรอบหลุม (เมื่อมีการแสดงหลุมดำในภาพยนตร์ Interstellar ก็จะเป็นจานสะสมมวลสารที่เราเห็น)

สิ่งที่น่าสนใจคือในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะยืนยันการมีอยู่ของหลุมดำที่ใจกลางทางช้างเผือก และพิจารณาว่าหลุมดำจะมีหน้าตาเป็นอย่างไร

สิ่งนี้อาจเป็นไปได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ Event Horizon ซึ่งเป็นเครือข่ายเซ็นเซอร์ทั่วโลกที่โดยพื้นฐานแล้วประกอบเป็นกล้องโทรทรรศน์เดียวที่มีขนาดเท่าดาวเคราะห์ของเรา ตามแผน รูปภาพหลุมดำควรจะพร้อมภายในสิ้นปี 2560 ซึ่งจะเป็นภาพแรกของขอบฟ้าเหตุการณ์ เอ็ดมันด์ พูดว่า:

“พวกเขาหวังว่าจะเห็นเงาซึ่งเป็นบริเวณที่มืดที่สุด นี่จะเป็นความสำเร็จที่สำคัญมาก"

การถ่ายภาพหลุมดำโดยตรงจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของแรงโน้มถ่วงสูงเป็นพิเศษ และให้ข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพ

ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติซึ่งอาจรวมถึงชาวเดนมาร์กด้วย ตั้งใจที่จะถ่ายภาพหลุมดำเพื่อดูว่ามันมีลักษณะอย่างไร ไม่เคยมีสิ่งใดเช่นนี้มาก่อน

หากสามารถเก็บภาพหลุมดำได้ เราก็จะเข้าใจธรรมชาติของปรากฏการณ์ลึกลับนี้มากขึ้น Uffe Gråe Jørgensen จากสถาบัน Niels Bohr แห่งมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน ซึ่งปัจจุบันกำลังทำงานเพื่อรวมเดนมาร์กไว้ในโครงการนี้ด้วย อธิบาย

“ผมคิดว่านี่น่าสนใจมาก เป็นเรื่องดีเสมอที่มีโอกาสทดสอบทฤษฎี และตอนนี้เรากำลังพูดถึงทฤษฎีพิเศษที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของแสงและสสารในสภาวะสุดขั้วของหลุมดำ” Uffe Groe Jørgensen อาจารย์ในภาควิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์และ วิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์.

รูปภาพของหลุมดำสามารถเปิดสาขาการวิจัยใหม่ได้

การถ่ายภาพหลุมดำไม่ใช่เรื่องง่าย สิ่งนี้ต้องการ เงื่อนไขที่เหมาะสมดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงตั้งใจที่จะใช้กล้องโทรทรรศน์กรีนแลนด์ตัวใหม่ ซึ่งจะวางบนแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์

หากสามารถหารูปถ่ายของหลุมดำได้ พวกมันก็สามารถเปิดสาขาการวิจัยใหม่ได้ ศาสตราจารย์ Ulrik Ingerslev Uggerhøj จากสถาบันฟิสิกส์และดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Aarhus ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับโครงการนี้ยืนยัน

“นี่จะเป็นจุดเริ่มต้นของสิ่งที่เรียกว่าฟิสิกส์ของสนามแม่เหล็กแรงภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง จะเปิด พื้นที่ใหม่ชวนให้นึกถึงการสังเกตคลื่นความโน้มถ่วงที่ประกาศเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ ถ้าเราถ่ายภาพหลุมดำได้ มันก็จะเกิดการทะลุผ่านเช่นเดียวกับคลื่นความโน้มถ่วง” ศาสตราจารย์ให้ความเห็น

นักวิทยาศาสตร์ช่วยจำลองหลุมดำในดวงดาว

จนถึงขณะนี้ มีการสังเกตหลุมดำผ่านกล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงเท่านั้น ซึ่งไม่สามารถศึกษาโครงสร้างของพวกมันได้ ในกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ หลุมดำมีลักษณะเช่นนี้ จุดด่างดำ- ดังนั้นสิ่งที่เห็นก่อนหน้านี้คือสสารถูกกลืนเข้าไปในรู

กล้องโทรทรรศน์ซับมิลลิเมตรใหม่มีความละเอียดสูงจนสามารถมองเห็นโครงสร้างของหลุมดำได้ Uffe Groe Jørgensen อธิบาย

บริบท

มนุษยชาติอยู่คนเดียวในจักรวาลหรือไม่?

ฟอร์บส์ 23/06/2559

ชีวิตในจักรวาลหายากมากไหม?

วิทยาศาสตร์อเมริกัน 26/05/2016

พลังที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาลคืออะไร?

ฟอร์บส์ 29/04/2559
กล้องโทรทรรศน์ซับมิลลิเมตรมีความยาวคลื่นน้อยกว่าหนึ่งมิลลิเมตร มันเป็นลูกผสมระหว่างกล้องโทรทรรศน์แบบแสงและกล้องโทรทรรศน์วิทยุ กล้องโทรทรรศน์ซับมิลลิเมตรสามารถตรวจจับความยาวคลื่นที่ยาวกว่ากล้องโทรทรรศน์ทั่วไป รังสีอินฟราเรดแต่ไม่นานเท่ากับการปล่อยคลื่นวิทยุ

จนถึงขณะนี้ยังไม่สามารถเห็นเนื้อหาของหลุมดำได้ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงหยิบยกทฤษฎีต่างๆ ขึ้นมา คุณจะเห็นว่าวิทยาศาสตร์จินตนาการถึงหลุมดำได้อย่างไรในภาพยนตร์เรื่อง Interstellar

“นี่เป็นแอนิเมชั่นที่สวยงามซึ่งไม่มีความคล้ายคลึงกัน นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงซึ่งเชี่ยวชาญด้านปัญหาหลุมดำได้มีส่วนร่วมในการสร้างภาพยนตร์เรื่องนี้ ดังนั้นจึงเป็นประโยชน์ในการสร้างภาพที่ถูกต้อง ทุกอย่างอาจจะดูเหมือนกับในหนังทุกประการ” อุฟเฟ โกรเฮอ ยอร์เกนเซนกล่าว

กล้องโทรทรรศน์กรีนแลนด์จะถูกใช้พร้อมกันกับกล้องโทรทรรศน์อื่นๆ

ในการถ่ายภาพหลุมดำ กล้องโทรทรรศน์กรีนแลนด์จะใช้ร่วมกับกล้องโทรทรรศน์ในชิลีและฮาวาย ในเวลาเดียวกันกล้องโทรทรรศน์ทั้งสามตัวจะทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ขนาดใหญ่ตัวเดียวซึ่งมี "เส้นผ่านศูนย์กลาง" ซึ่งสอดคล้องกับระยะห่างระหว่างพวกมันนั่นคือหลายพันกิโลเมตร

ดังนั้นการเลือกกล้องโทรทรรศน์ในดินแดนกรีนแลนด์จึงไม่ใช่เรื่องบังเอิญนักวิทยาศาสตร์อธิบาย

“วัตถุที่พวกมันกำหนดเป้าหมายจะต้องถูกสังเกตพร้อมกันจากสถานที่ที่แตกต่างกันสามแห่ง โดยแยกจากกันด้วยระยะห่างที่มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ คุณไม่สามารถใช้กล้องโทรทรรศน์ได้ทั้งในซีกโลกตะวันออกและตะวันตก เพราะเมื่อนั้นคุณจะไม่สามารถสังเกตจุดใดจุดหนึ่งบนท้องฟ้าในเวลาเดียวกันได้”

กล้องโทรทรรศน์จะถูกวางบนน้ำแข็ง

ขณะนี้กล้องโทรทรรศน์กรีนแลนด์อยู่บนเรือที่เดินทางจากสหรัฐอเมริกาไปยังคาอานาคทางตอนเหนือของกรีนแลนด์ เรือจะมาถึงสถานที่ดังกล่าวในช่วงฤดูร้อน หลังจากนั้นกล้องโทรทรรศน์จะถูกประกอบและติดตั้งที่จุดสูงสุดบนพื้นผิวของธารน้ำแข็งกรีนแลนด์ ซึ่งเป็นที่สังเกตสภาพอากาศและสภาพอากาศในอุดมคติ

“กล้องโทรทรรศน์กรีนแลนด์จะถูกวางไว้ที่ระดับความสูงมากกว่าสามกิโลเมตร หลายคนคิดว่าที่ใดมีน้ำแข็ง ย่อมมีน้ำมาก จึงมีความชื้นสูง บางทีความคิดนี้อาจเนื่องมาจากความจริงที่ว่าในเดนมาร์ก เรามีฤดูหนาวที่เปียกชื้นเป็นพิเศษ โดยมีอุณหภูมิประมาณ 0 องศาและมีฝนลูกเห็บ ที่จริงแล้วที่อุณหภูมิ -30 องศาจะแห้งมากเพราะน้ำทั้งหมดควบแน่นและกลายเป็นหิมะ ยอดเขานี้เป็นสถานที่ที่ยอดเยี่ยม อยู่บนที่สูงและแห้งมาก”

รูปภาพหลุมดำจะปรากฏในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเท่านั้น

กล้องโทรทรรศน์กรีนแลนด์จะไม่สามารถใช้งานได้จนกว่าจะถึงปี 2017 แต่เมื่อเป็นเช่นนั้น เราหวังว่าจะได้เรียนรู้อะไรมากมายเกี่ยวกับหลุมดำ ครูคนหนึ่งจากโคเปนเฮเกนกล่าว

“เราไม่รู้อะไรมากนักเกี่ยวกับหลุมดำ และเราจะดำเนินการแก้ไข สนามโน้มถ่วงของพวกเขาคืออะไร? จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อมันถูกดึงเข้าไปในหลุมดำ? หนึ่งใน คำถามที่น่าสนใจที่สุด- นี่คือว่าหลุมดำขนาดใหญ่ในใจกลางกาแลคซีสามารถเป็นเส้นทางไปยังจักรวาลอื่นหรือไปยังจุดอื่นในอวกาศเวลาได้หรือไม่ นี่คือสิ่งที่เราต้องการเรียนรู้สิ่งใหม่เกี่ยวกับ พรุ่งนี้เราจะไม่เริ่มบินผ่านหลุมดำ นั่นไม่ใช่ประเด็น แต่ในระยะยาวงานของเราจะให้ข้อมูลใหม่ๆ มากมายที่จะพาเราไปสู่สถานที่ที่เราไม่เคยไปมาก่อน”

กล้องโทรทรรศน์กรีนแลนด์ไม่ใช่กล้องโทรทรรศน์เดียวที่นักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์กใช้ในการสังเกตหลุมดำ มันเป็นเพียงส่วนหนึ่งของโครงการที่เรียกว่า Event Horizon Telescope ซึ่งรวบรวมกล้องโทรทรรศน์ 9 ตัวเข้าด้วยกัน โดยแต่ละอันทำหน้าที่เดียวกัน

ไม่สำคัญว่าคนไหนจะได้รับเกียรติในการถ่ายภาพหลุมดำครั้งแรก แต่ตามที่ศาสตราจารย์ Ulrik Ingerslev Uggerhøy กล่าว ทางเลือกสุดท้ายจะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้

“มันแค่ขึ้นอยู่กับว่าเราจะต้องรอนานแค่ไหน แต่ฉันคิดว่ามีโอกาสที่ดีที่เราจะได้เห็นมันในอีกห้าปีข้างหน้า”

โครงการนี้จะสร้างแรงบันดาลใจให้กับเยาวชนชาวกรีนแลนด์

การสังเกตการณ์หลุมดำไม่ใช่เป้าหมายเดียวของโครงการ Uffe Grohe Jørgensen กล่าวต่อ

“นี่ไม่ใช่แค่โครงการทางวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่เท่านั้น แต่ยังเป็นโอกาสอันดีในการพยายามมีอิทธิพลต่อสังคมกรีนแลนด์ ปลุกความสนใจของเยาวชนในท้องถิ่นในด้านวิทยาศาสตร์ และสร้างแรงบันดาลใจให้กรีนแลนด์พัฒนา เทคโนโลยีขั้นสูง- นี่เป็นงานที่สำคัญมาก”

อัลลัน ฟินนิช ผู้ประสานงานด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพที่ Mid-Greenland Grammar School เชื่อว่ามีความจำเป็นที่จะต้องกระตุ้นความสนใจด้านวิทยาศาสตร์ของชาวกรีนแลนด์

“ในหลาย ๆ ด้าน จำเป็นต้องเพิ่มความสนใจในด้านวิทยาศาสตร์ธรรมชาติมากขึ้น กรีนแลนด์ต้องการนักวิทยาศาสตร์ในสาขานี้ และมีไม่มากนัก ตอนนี้ไม่มีโอกาสได้รับการศึกษาเช่นนี้ในกรีนแลนด์ คุณต้องไปเดนมาร์ก ซึ่งเป็นอุปสรรคเช่นกัน”

เมื่อมีการติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ โดยทั่วไป 10% ของเวลาในการสังเกตจะเหลือให้กับนักวิทยาศาสตร์ที่เป็นเจ้าภาพ นักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่านักเรียนมัธยมปลายชาวกรีนแลนด์จะมีโอกาสนี้เช่นกัน แต่การทำงานร่วมกันไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะได้มา และยังไม่ชัดเจนว่าโครงการนี้จะนำไปสู่กรีนแลนด์อย่างไร

ครูยิมเนเซียม: เราต้องการวิทยาศาสตร์ธรรมชาติมากกว่านี้

หากนักเรียนชาวกรีนแลนด์ได้รับอนุญาตให้ใช้กล้องโทรทรรศน์นี้ คงจะได้รับความสนใจอย่างมากอย่างแน่นอน มาเธียส รอสดาล เจนเซน ผู้ประสานงานด้านวิทยาศาสตร์กล่าว

“ฉันคิดว่ามันคงจะน่าสนใจมากสำหรับนักเรียนเพราะมันเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของกรีนแลนด์เอง ขณะนี้มีสื่อการศึกษาเกี่ยวกับภาษาเดนมาร์กหรือภาษาเดนมาร์กจำนวนมากในประเทศ”

Uffe Groe Jørgensen หวังว่ากล้องโทรทรรศน์นี้จะกลายเป็นแหล่งที่มาของแรงบันดาลใจสำหรับชาวกรีนแลนด์รุ่นเยาว์

“เป้าหมายที่ยิ่งใหญ่ของโครงการกล้องโทรทรรศน์คือการพัฒนาความสนใจและดึงดูดคนหนุ่มสาวเข้าสู่วงการวิทยาศาสตร์มากขึ้น”

จีนได้เปิดตัวกล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์ชนิดแข็งตัวแรกขึ้นสู่วงโคจรเพื่อช่วยนักดาราศาสตร์ศึกษาหลุมดำ สำนักข่าว Xinhua รายงานเรื่องนี้

ปัจจุบันกล้องโทรทรรศน์ซึ่งมีน้ำหนัก 2.5 ตันอยู่ในวงโคจรที่ระดับความสูง 550 กม. ตาม ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการเพื่อการตรวจวัดทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของสถาบันวิทยาศาสตร์จีน (CAS) จาง ซวนหนานนอกเหนือจากหลุมที่วิทยาศาสตร์รู้จักแล้ว นักดาราศาสตร์ยังคาดหวังที่จะค้นพบวัตถุอวกาศใหม่ๆ ที่คล้ายคลึงกัน

“หลุมดำเป็นที่สนใจทางวิทยาศาสตร์อย่างมาก และด้วยเหตุนี้จึงจะเข้ามาครอบครองศูนย์กลางของเรา กิจกรรมการวิจัย- พวกเขาทำหน้าที่เป็นแหล่ง หลากหลายชนิดรวมถึงรังสีเอกซ์ เช่นเดียวกับรังสีคอสมิกพลังงานสูงและการระเบิดอันทรงพลัง” ซวนหนานอธิบาย

หลุมดำคืออะไร?

หลุมดำเป็นพื้นที่ในอวกาศและเวลาซึ่งมีแรงดึงดูดแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงมาก เช่นเดียวกับแม่เหล็ก มันดึงดูดวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุดที่เป็นไปได้ รวมถึงอนุภาคที่เล็กที่สุดและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า แม้แต่วัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง รวมถึงควอนตัมแสงเองก็ไม่สามารถละทิ้งมันไปได้

มีหลายทฤษฎีเกี่ยวกับต้นกำเนิดของควันดำ ตามที่กล่าวไว้หนึ่งในนั้น เทห์ฟากฟ้าเหล่านี้เกิดขึ้นจากการระเบิดของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่

เธอดูเป็นยังไงบ้าง?

มันดูเหมือนอะไร หลุมดำที่จริงแล้วยังไม่มีใครรู้ บางทีนี่อาจเป็นคำถามที่มนุษยชาติไม่สามารถให้คำตอบที่เชื่อถือได้ได้ ความจริงก็คือหลุมดำนั้นมองไม่เห็น เนื่องจากแม้แต่แสงที่เข้ามายังหลุมดำก็ไม่สามารถหนีจากสนามโน้มถ่วงของมันได้

อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์เชื่อว่าขอบของหลุมดำควรมองเห็นได้เนื่องจากการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากสสารที่ถูกดูดซับ ในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันครั้งที่ 221 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่เบิร์กลีย์ได้นำเสนอภาพถ่ายสมมุติของวัตถุดังกล่าวซึ่งสร้างขึ้นโดยคอมพิวเตอร์ ในความเห็นของพวกเขา หลุมดำไม่ได้ไม่มีรูปร่างเลย แต่มีรูปร่างเป็นรูปพระจันทร์เสี้ยว สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะด้านที่หันเข้าหาผู้สังเกตจะสว่างกว่าเสมอด้วยเหตุผลพิเศษของจักรวาล ด้านหลัง- วงกลมสีเข้มที่อยู่ตรงกลางพระจันทร์เสี้ยวคือหลุมดำ

หลุมดำสังเกตได้อย่างไร?

ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะเห็นหลุมดำผ่านกล้องโทรทรรศน์ ตรวจพบได้โดยการเรืองแสงใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ ดังนั้นหลุมดำหลุมแรกจึงถูกค้นพบในปี 1972 เนื่องจากมันทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์อันทรงพลัง

หากหลุมดำดูดซับสสารทั้งหมดที่ล้อมรอบมันไว้ ก็จะสามารถมองเห็นได้ผ่านการบิดเบือนของรังสีแสงจากดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลเท่านั้น “หากพื้นที่ดังกล่าวไม่มีการใช้งาน เราจะไม่สามารถตรวจจับได้ แต่เมื่อวัตถุตกลงไปในหลุมดำ มันจะเร่งความเร็ว ร้อนขึ้น และเริ่มสร้างรังสีเอกซ์ ซึ่งเมื่อวิเคราะห์แล้ว จะสามารถให้ความรู้ว่ามันคืออะไร” จาง ซวนหนาน อธิบาย

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะตรวจพบรังสีดังกล่าวแล้ว นักดาราศาสตร์ก็ไม่สามารถแน่ใจได้เลยว่าด้านหน้าของพวกมันคือหลุมดำ และไม่ใช่แค่วัตถุขนาดใหญ่ที่ไม่ส่องสว่าง เชื่อกันว่านอกเหนือจากการแผ่รังสีแล้ว ยังสามารถตรวจจับวัตถุดังกล่าวได้เนื่องจากมีเมฆล้อมรอบซึ่งประกอบด้วย อนุภาคมูลฐานฝุ่น ก๊าซ อุกกาบาต ดาวเคราะห์ และแม้กระทั่งดวงดาว

เมื่อวันก่อน Stephen Hawking ปลุกเร้าชุมชนวิทยาศาสตร์ด้วยการประกาศว่าหลุมดำไม่มีอยู่จริง หรือค่อนข้างจะไม่ใช่สิ่งที่คิดไว้ก่อนหน้านี้เลย

ตามที่นักวิจัย (ซึ่งอธิบายไว้ในงาน "การอนุรักษ์ข้อมูลและการพยากรณ์อากาศสำหรับหลุมดำ") สิ่งที่เราเรียกว่าหลุมดำสามารถดำรงอยู่ได้โดยปราศจากสิ่งที่เรียกว่า "ขอบฟ้าเหตุการณ์" ซึ่งเกินกว่านั้นไม่มีอะไรสามารถหลบหนีไปได้ ฮอว์คิงเชื่อว่าหลุมดำกักแสงและข้อมูลไว้เพียงชั่วระยะเวลาหนึ่งเท่านั้น จากนั้นจึง "พ่นออก" กลับไปสู่อวกาศ แม้ว่าจะอยู่ในรูปแบบที่ค่อนข้างบิดเบี้ยวก็ตาม

ในขณะที่วงการวิทยาศาสตร์กำลังย่อยยับ ทฤษฎีใหม่เราตัดสินใจที่จะเตือนผู้อ่านถึงสิ่งที่ถือเป็น "ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับหลุมดำ" จนถึงปัจจุบัน จนกระทั่งบัดนี้จึงเชื่อกันว่า:

หลุมดำได้ชื่อนี้เนื่องจากพวกมันดูดแสงที่สัมผัสกับขอบเขตของมันและไม่สะท้อนแสง

หลุมดำก่อตัวขึ้นเมื่อมีมวลสสารที่ถูกบีบอัดเพียงพอทำให้อวกาศและเวลาบิดเบี้ยว หลุมดำมีพื้นผิวที่เรียกว่า "ขอบฟ้าเหตุการณ์" ซึ่งเป็นจุดที่ไม่มีทางหวนกลับ

นาฬิกาทำงานช้ากว่าเมื่อใกล้ระดับน้ำทะเลมากกว่าบนสถานีอวกาศ และช้ากว่าเมื่ออยู่ใกล้หลุมดำด้วยซ้ำ มันมีบางอย่างเกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วง

หลุมดำที่ใกล้ที่สุดอยู่ห่างออกไปประมาณ 1,600 ปีแสง

กาแลคซีของเราเต็มไปด้วยหลุมดำ แต่กาแลคซีที่อยู่ใกล้ที่สุดที่สามารถทำลายดาวเคราะห์น้อยของเราในทางทฤษฎีนั้นอยู่ไกลเกินกว่าระบบสุริยะของเรา

หลุมดำขนาดใหญ่อยู่ที่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก

มันอยู่ห่างจากโลก 30,000 ปีแสง และมีขนาดมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราถึง 30 ล้านเท่า

หลุมดำก็ระเหยไปในที่สุด

เชื่อกันว่าไม่มีสิ่งใดสามารถรอดพ้นจากหลุมดำได้ ข้อยกเว้นประการเดียวสำหรับกฎนี้คือรังสี ตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าวว่า เมื่อหลุมดำปล่อยรังสี พวกมันจะสูญเสียมวล จากกระบวนการนี้ หลุมดำอาจหายไปโดยสิ้นเชิง

หลุมดำมีรูปร่างไม่เหมือนกรวย แต่มีลักษณะเหมือนทรงกลม

ในหนังสือเรียนส่วนใหญ่คุณจะเห็นหลุมดำที่มีลักษณะคล้ายกรวย เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ถูกแสดงจากมุมมองของหลุมแรงโน้มถ่วง ในความเป็นจริงพวกมันดูเหมือนทรงกลมมากกว่า

ทุกสิ่งบิดเบี้ยวเมื่อใกล้หลุมดำ

หลุมดำมีความสามารถในการบิดเบือนอวกาศ และเนื่องจากพวกมันหมุนตัว ความบิดเบี้ยวจึงเพิ่มขึ้นเมื่อมันหมุน

หลุมดำสามารถฆ่าคนได้ด้วยวิธีที่น่ากลัว

แม้ว่าจะดูชัดเจนว่าหลุมดำเข้ากันไม่ได้กับสิ่งมีชีวิต แต่คนส่วนใหญ่คิดว่าพวกมันคงจะถูกบดขยี้ที่นั่น ไม่จำเป็น. คุณน่าจะถูกยืดจนตาย เพราะส่วนของร่างกายที่ไปถึง "ขอบฟ้าเหตุการณ์" เป็นครั้งแรกจะอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงที่มากกว่ามาก

หลุมดำไม่ใช่สีดำเสมอไป

แม้ว่าพวกมันจะรู้กันว่าเป็นสีดำ แต่ดังที่เราได้กล่าวไปก่อนหน้านี้ พวกมันปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาจริงๆ

หลุมดำไม่เพียงทำลายได้เท่านั้น

แน่นอนว่าในกรณีส่วนใหญ่นี่เป็นเรื่องจริง อย่างไรก็ตาม มีทฤษฎี การศึกษา และสมมติฐานมากมายที่ว่าหลุมดำสามารถนำมาปรับใช้เพื่อสร้างพลังงานและการเดินทางในอวกาศได้

การค้นพบหลุมดำไม่ใช่ของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์

อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เพิ่งฟื้นทฤษฎีหลุมดำในปี 1916 นานก่อนหน้านั้น ในปี 1783 นักวิทยาศาสตร์ชื่อ จอห์น มิทเชลล์ เป็นคนแรกที่พัฒนาทฤษฎีนี้ สิ่งนี้เกิดขึ้นหลังจากที่เขาสงสัยว่าแรงโน้มถ่วงจะรุนแรงมากจนแม้แต่อนุภาคแสงก็ไม่สามารถหลบหนีไปได้

หลุมดำกำลังส่งเสียงพึมพำ

แม้ว่าสุญญากาศในอวกาศจะไม่ส่งคลื่นเสียงออกมาจริงๆ แต่หากคุณฟังด้วยอุปกรณ์พิเศษ คุณจะได้ยินเสียงของการรบกวนในบรรยากาศได้ เมื่อหลุมดำดึงบางสิ่งบางอย่างเข้ามา ขอบฟ้าเหตุการณ์ของมันจะเร่งอนุภาคให้เร็วขึ้นจนเท่ากับความเร็วแสง และพวกมันก็ทำให้เกิดเสียงฮัม

หลุมดำสามารถสร้างองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับชีวิตได้

นักวิจัยเชื่อว่าหลุมดำสร้างองค์ประกอบเมื่อพวกมันสลายตัวเป็นอนุภาคย่อยของอะตอม อนุภาคเหล่านี้สามารถสร้างธาตุที่หนักกว่าฮีเลียมได้ เช่น เหล็กและคาร์บอน และอื่นๆ อีกมากมายที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของสิ่งมีชีวิต

หลุมดำไม่เพียงแต่ “กลืน” เท่านั้น แต่ยัง “คายออกมา” ด้วย

หลุมดำเป็นที่รู้กันว่าดูดทุกสิ่งที่เข้ามาใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ของมัน เมื่อบางสิ่งตกลงไปในหลุมดำ มันจะถูกบีบอัดด้วยแรงมหาศาลจนส่วนประกอบแต่ละส่วนถูกบีบอัดและสลายตัวเป็นอนุภาคย่อยอะตอมในที่สุด นักวิทยาศาสตร์บางคนตั้งทฤษฎีว่าสสารนี้จะถูกขับออกจากสิ่งที่เรียกว่า "หลุมขาว"

สสารใดๆ ก็สามารถกลายเป็นหลุมดำได้

จากมุมมองทางเทคนิค ไม่เพียงแต่ดวงดาวเท่านั้นที่สามารถกลายเป็นหลุมดำได้ หากกุญแจรถของคุณหดตัวลงจนถึงจุดที่เล็กที่สุดโดยยังคงรักษามวลไว้ ความหนาแน่นของกุญแจจะสูงถึงระดับดาราศาสตร์และแรงโน้มถ่วงของพวกมันก็จะเพิ่มขึ้นเกินกว่าจะเชื่อได้

กฎฟิสิกส์พังทลายลงที่ใจกลางหลุมดำ

ตามทฤษฎี สสารภายในหลุมดำถูกบีบอัดจนมีความหนาแน่นไม่สิ้นสุด และไม่มีอวกาศและเวลาอีกต่อไป เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น กฎแห่งฟิสิกส์จะหยุดใช้ เพียงเพราะจิตใจของมนุษย์ไม่สามารถจินตนาการถึงวัตถุที่มีปริมาตรเป็นศูนย์และความหนาแน่นอนันต์ได้

หลุมดำเป็นตัวกำหนดจำนวนดาวฤกษ์

ตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าวไว้ จำนวนดาวฤกษ์ในจักรวาลถูกจำกัดด้วยจำนวนหลุมดำ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการที่พวกมันส่งผลต่อเมฆก๊าซและการก่อตัวขององค์ประกอบในส่วนต่างๆ ของเอกภพซึ่งเป็นที่กำเนิดดาวดวงใหม่