Make your own free website on Tripod.com
สาระน่ารู้เกี่ยวกับโลก

หลุมดำ (Black Holes)
นักดาราศาสตร์ใช้เวลาเป็นอันมากในการศึกษาว่าดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นและมีวิวัฒนาการได้อย่างไร ปัญหาอย่างหนึ่งคือการอธิบายว่าอะไรจะเกิดขึ้นกับดาวฤกษ์ขนาดมหึมาเมื่อมันดับลง ใน ค.ศ. 1967 (พ.ศ. 2510) คำว่า “หลุมดำ (black hole)” ถูกนำมาใช้อธิบายวัตถุชนิดหนึ่งที่เหลืออยู่ในขณะที่ดาวฤกษ์ขนาดมหึมาดับลง สี่ปีต่อมา มีการค้นพบดาวฤกษ์ Cygnus X-1  มาเป็นคู่แข่งขันครั้งแรกของหลุมดำ

Black Holes

การดับสลายของดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ขนาดมหึมา สามารถดับสลายไปได้ด้วยการระเบิด เรียกว่า ซูเปอร์โนวา (ดาวฤกษ์ที่สว่างกว่าดวงอาทิตย์ - supernova) ซึ่งจะทิ้งแกนกลางไว้เบื้องหลัง ถ้ามวลของแกนกลางมากกว่ามวลของดวงอาทิตย์สามดวง มันจะกลายเป็นหลุมดำ แรงโน้มถ่วงจะดันแกนกลางให้ยุบลง ในขณะที่แกนกลางหดตัว แรงโน้มถ่วงจะเพิ่มขึ้น  ณ จุดบางจุด มันจะเข้าถึงขอบเขตวิกฤต ซึ่งเป็นขอบเขตของขอบฟ้าเหตุการณ์

การตรวจพบหลุมดำ
        หลุมดำมองดูเป็นสีดำเนื่องจากไม่มีอะไรเลย แม้กระทั่งแสงสว่าง สามารถลอยออกไปจากแรงโน้มถ่วงอันมีอานุภาพมากได้ นักดาราศาสตร์ไม่สามารถตรวจสอบหลุมดำโดยตรงได้ แต่สามารถ “มองเห็น” หลุมดำได้ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของหลุม มีผลกระทบต่อ ทุกสิ่งทุกอย่าง    
ทีอยู่รอบ ๆ หลุมดำ เช่น ก๊าซจากดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ ๆ ขอบเขตของหลุมดำ เรียกว่า ขอบฟ้าเหตุการณ์ (event horizon) วัตถุที่ถูกดึงดูดเข้าไปสู่หลุมดำจะหมุนไปรอบ ๆ เนื่องจากแรงโน้มถ่วง ก่อตัวเป็นวงกลมแบน ก่อนที่ลอยข้ามเส้นขอบฟ้า

Black Holes

วงกลมแบนขยายขึ้น
วัตถุที่หมุนรอบหลุมดำจะก่อตัวเป็นวงกลมแบน
ที่หมุนขยายขึ้นอย่างรวดเร็ว ในขณะที่วัตถุถูกดึงดูดเข้าไปใกล้ชิดกับหลุม มันจะโคจรเร็วขึ้น ๆ และร้อนมากขึ้นจากการเสียดสี วัตถุที่อยู่ติดกับหลุมจะร้อนมากจนมันปล่อยรังสีเอ็กซ์ออกมา
ก่อนที่ลอยข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์และหายไปตลอดกาล

 

หลุมดำเป็นสีดำเนื่องจาก
ไม่มีแสงสว่างหรือรังสีอื่น ๆ
สามารถเล็ดลอดออกไปได้ และเป็นหลุมเนื่องจากไม่มีสิ่งใด
ที่จะลอยข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ออกไปได

แรงโน้มถ่วง
หลุมดำมีแรงโน้มถ่วงที่หนาแน่นอย่างเหลือเชื่อ
ซึ่งดึงดูดทุกสิ่งทุกอย่างที่เข้ามาใกล้พอ
สิ่งใดก็ตามที่ถูกดึงเข้าไปเหนือขอบฟ้าเหตุการณ์
จะถูกบีบอัดแน่นเข้ากับความหนาแน่น
เกือบจะไม่มีที่สิ้นสุดและไม่เคยมีสิ่งใดที่จะหลุดลอยออกไปได

black holes

ภายในหลุมดำ

        อวกาศและกาลเวลาจะไม่ตรงกับความเป็นจริงมากภายในหลุมดำ ใครก็ตามที่โชคร้ายพอที่จะตกไปสู่หลุมดำ
จะถูกดึงยืดออกคล้ายกับสปาเก็ตตี
ในขณะที่แรงโน้มถ่วงจะดึงดูดที่เท้ามากกว่าที่ศีรษะ ผู้สังเกตการณ์ซึ่งคอยสังเกตบุคคลที่ตกลงไป
ยังเห็นเวลาเดินไปอย่างช้า ๆ ในขณะที่บุคคลตกลงไปสู่ขอบฟ้าเหตุการณ์

black holes 
                        การตกเข้าไปในหลุมดำ

หลุมที่มีมวลยวดยิ่ง
กาแล็กซีบางแห่งมีศูนย์กลางที่คุกรุ่นอยู่มากซึ่งจะกระจายพลังงานออกมาจำนวนมาก วัตถุของแรงโน้มถ่วงอันทรงประสิทธิภาพ เช่น หลุมดำที่มีมวลมากกว่าปกติ อาจจะเป็นสาเหตุของแรงโน้มถ่วง หลุมนั้นอาจจะมีมวลร้อยล้านเท่ามากกว่ามวลของดวงอาทิตย์

black holes

กาแล็กซี NGC 4261 ในกลุ่มดาวราศีกันย์ (Virgo) มีสิ่งที่ปรากฏเป็นแผ่นวงกลมขยายใหญ่มหึมา ตลอด 30 ล้านปีแสง จะหมุนรอบหลุมดำขนาดมหึมา

 

BLACK HOLES
ASTRONOMERS HAVE SPENT much time analysing how stars form and how they develop. One problem was to explain what happened to a massive star at the end of its life. In 1967, the term "black hole" was used to describe one type of object that is left when a massive star dies.
Four years later, Cygnus X-1 was found, the first candidate for a black hole.

Stellar collapse
Massive stars can end their lives in an explosion, called a supernova, that leaves behind a central core. If the core's mass is more than that of three Suns, it becomes a black hole. Gravity forces the core to collapse. As the core shrinks, its gravity increases. At a certain point it reaches a critical size, that of the event horizon.

Click to see the pictures.

Detecting a black hole
Black holes appear black because nothing, not even light, can escape from their powerful gravity. Astronomers cannot detect them directly, but can "see" them because of the effect their gravity has on everything around them, such as gas from a nearby star. The boundary of the black hole is called the event horizon. Material pulled in towards the hole is swirled around by the gravity, forming a disc, before crossing the horizon.

Click to see the pictures.

Accretion disc
The material that swirls around a black hole forms a rapidly spinning accretion disc. As the material is pulled closer to the hole, it travels faster and faster, and becomes very hot from friction. Close to the hole, the material is so hot it emits X-rays before crossing the event horizon and disappearing forever.

Click to see the pictures.

Black holes are black because no light or other radiation can escape, and a hole because nothing that crosses the event horizon can get out.

Click to see the pictures.

Gravity
Black holes have incredibly strong gravity which pulls in anything that comes close enough. Anything pulled in beyond the event horizon will be squashed to near infinite density and never escapes.

Click to see the pictures.

Inside a black hole
Space and time are highly distorted inside a black hole. Anyone unlucky enough to fall into one would be stretched to resemble spaghetti, as gravity pulled more on the feet than the head. An observer watching the person fall would also see time running slower as the person fell towards the event horizon.

Click to see the pictures.

Supermassive holes
Some galaxies have very active centres that give out large amounts of energy. An object of powerful gravity, such as a supermassive black hole, could be the cause of the activity. Such a hole would be a hundred million times more massive than the Sun.

Click to see the pictures.

Galaxy NGC 4261 in the constellation of Virgo has what appears to be a huge accretion disc — 30 million light years across – swirling around a huge black hole.

Click to see the pictures.