โลกวิทยาศาสตร์ตะลึง LIGO ยืนยันการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงครั้งแรกของโลก

เมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ 2559 ทีมวิจัย Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ได้ออกแถลงข่าวยืนยันการค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงครั้งแรกของโลก สัญญาณดังกล่าวมีชื่อว่า GW150914 ตรวจจับได้เมื่อวันที่ 14 กันยายน 2558 โดยทีมนักวิทยาศาสตร์แห่ง LIGO Scientific Collaboration (LSC) ประกอบด้วยนักวิทยาศาสตร์กว่า 1,000 คนในประเทศสหรัฐอเมริกาและอีก 14 ประเทศ การค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงครั้งนี้ นับเป็นหนึ่งในการค้นพบอันยิ่งใหญ่ของมวลมนุษยชาติ

12715270_10153381489823597_1843648844602199970_nทีมวิจัย LIGO เปิดเผยว่า วันที่ 14 กันยายน 2558 ที่ผ่านมา ได้มีการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดจากหลุมดำสองหลุม มวล 29 และ 36 เท่าของดวงอาทิตย์รวมตัวกัน และปลดปล่อยพลังงานในรูปของคลื่นความโน้มถ่วง ที่ตรวจพบได้โดยเครื่องตรวจวัดคลื่นความโน้มถ่วง ที่เครือข่ายสถานี LIGO 2 แห่ง คือ รัฐหลุยส์เซียนา และรัฐวอชิงตัน ในเวลาใกล้เคียงกัน ทั้งสองสถานีอยู่ห่างกันมากถึง 3,000 กิโลเมตร และได้เปรียบเทียบสัญญาณที่เกิดจากการแทรกสอดของแสงเลเซอร์เพื่อตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง ว่าส่งผลต่อการแทรกสอดนั้นอย่างไร สัญญาณดังกล่าวมาจากการหมุนวนเข้าหากันเป็นรูปก้นหอยของหลุมดำสองหลุม สัญญาณที่ตรวจจับได้มีลักษณะความถี่และความเข้มเพิ่มขึ้นตามกาลเวลา สอดคล้องกับการรวมตัวกันของหลุมดำที่ได้จากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ และยิ่งไปกว่านั้นยังเป็นการสังเกตการณ์สัญญาณจากหลุมดำที่เข้าชนกันได้เป็นครั้งแรกอีกด้วย เป็นเครื่องยืนยันว่าหลุมดำที่โคจรรอบกันและกัน และการชนกันของหลุมดำมีอยู่จริง อีกทั้งเกิดขึ้นได้ในช่วงชีวิตของเอกภพปัจจุบัน

คลื่นความโน้มถ่วง (Gravitational waves) ถูกทำนายว่ามีอยู่ด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ในปี 1916 มีการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงทางอ้อมได้ในปี 1974 จากการสังเกตระบบดาวนิวตรอนคู่ที่ชื่อว่า PSR B1913+16 ผลการคำนวณและสังเกต พบว่าพวกมันเข้าใกล้กันมากขึ้นเรื่อย ๆ เพราะสูญเสียพลังงานจากการแผ่คลื่นความโน้มถ่วง การค้นพบนี้ส่งผลให้สองนักฟิสิกส์ Russell Alan Hulse และ Joseph Hooton Taylor, Jr. ได้รับรางวัลโนเบลในปี 1993

ดร. ศรัณย์ โปษยะจินดา รองผู้อำนวยการสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ กล่าวว่า การค้นพบครั้งนี้ เป็นเรื่องน่าตื่นเต้นของวงการดาราศาสตร์ นอกจากจะสนับสนุนทฤษฎีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ที่ทำนายเมื่อ 100 ปีที่แล้ว ว่าถูกต้องและไม่มีข้อโต้แย้งนับถึงปัจจุบัน ยังยืนยันการมีอยู่ของ Binary Black Hole หรือหลุมดำสองหลุมที่โคจรรอบกันอีกด้วย นับเป็นครั้งแรกที่ตรวจพบหลุมดำโดยตรง ที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ใช้การคาดการณ์ หรือหลักฐานทางอ้อม แต่นี่เป็นครั้งแรกที่เราสามารถสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงได้โดยตรง ซึ่งเปรียบเทียบได้กับการเปิดหน้าต่างใหม่ของการศึกษาเอกภพอีกรูปแบบหนึ่ง การค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการค้นพบอันยิ่งใหญ่ที่กำลังจะตามมา เมื่อเราค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงได้ เราก็จะสามารถยืนยันปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ต่าง ๆ อีกมากมายที่คาดการณ์เอาไว้ได้ เช่น การยุบตัวของซูเปอร์โนวา ดาวนิวตรอน คอสมิคสตริง ฯลฯ รวมไปถึงการกำเนิดเอกภพ

ติดตามบทความการตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงครั้งแรกของโลก โดย มติพล ตั้งมติธรรม นักศึกษาปริญญาเอกดาราศาสตร์ จาก Michigan Technological University และ อาจวรงค์ จันทมาศ เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร. ได้ที่www.NARIT.or.th

ข้อมูลภาพประกอบ : ภาพจำลองการรวมกันของหลุมดำ และกราฟแสดงข้อมูลคลื่นความโน้มถ่วง
บันทึกโดย LIGO, NSF, Aurore Simonnet (Sonoma State U.)

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *