นักดาราศาสตร์พบหลักฐานใหม่ยืนยันทฤษฎีของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์

ดาว S2 โคจรเข้าใกล้หลุมดำของทางช้างเผือกยืนยันปรากฏการณ์เรดชิฟท์ในทฤษฎีสัมพัทธภาพ ภาพโดย M. KORNMESSER/ESO

จากการเฝ้าสังเกตและศึกษาดาวดวงหนึ่งของนักดาราศาสตร์ที่โคจรรอบหลุมดำขนาดใหญ่ในใจกลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกได้ให้หลักฐานใหม่ที่พิสูจน์ความถูกต้องของปรากฏการณ์เรดชิฟท์ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์

ทฤษฎีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์ได้กล่าวและทำนายไว้กว่าร้อยปีที่แล้วว่าแรงโน้มถ่วงจะส่งผลทำให้ความยาวคลื่นของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่รวมถึงความยาวของคลื่นแสงที่มองเห็นจะยืดยาวออกหรือมีความยาวคลื่นเพิ่มมากขึ้นเมื่อต้นกำเนิดของแสงนั้นเคลื่อนตัวเข้าใกล้จุดที่มีแรงโน้มถ่วง โดยที่ปรากฏการณ์นี้ถูกเรียกว่าเรดชิฟท์หรือการเลือนไปทางแถบคลื่นสีแดงซึ่งจะทำให้มองเห็นแสงนั้นมีสีแดงมากขึ้น

ทีมนักดาราศาสตร์ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ในประเทศชิลีในการสังเกตดาวเคราะห์ที่โคจรรอบหลุมดำขนาดใหญ่ในใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา และผลการวิจัยในครั้งนี้ได้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร  Astronomy & Astrophysics ในวันที่ 26 กรกฎาคม 2018

ผลการวิจัยอธิบายให้เห็นว่าแสงจากดาวที่สามารถหลุดลอดออกมาจากแรงโน้มถ่วงขนาดมหาศาลมาได้ความยาวคลื่นของแสงนั้นจะถูดยืดออกจากแรงดึงที่กระทำต่อโปรตรอน ซึ่งเป็นผลทำให้ความยาวคลื่นเพิ่มขึ้นโดยสามารถสังเกตเห็นว่าแสงจะมีลักษณะเป็นสีแดงมากขึ้นที่เป็นปรากฏการณ์เรดชิฟท์ที่อัลเบิร์ตไอน์สไตน์ได้ทำนายไว้ในนทฤษฎีสัมพัทธภาพของเขา

ดาวดวงที่ถูกศึกษาและติดตามโดยกลุ่มของนักดาราศาสตร์มีชื่อว่า S2 ซึ่งจะโคจรรอบหลุมดำที่มีมวลขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเรา 4 ล้านเท่า การโครจจะครบรอบทุกๆ 16 ปี และในปีนี้ปี 2018 ดาวดวงนี้ได้โคจรเข้าใกล้หลุมดำมากที่สุดที่ระยะทาง 20 ล้านกิโลเมตรด้วยความเร็ว 3 เปอร์เซ็นต์ของความเร็วของแสงถึงถือว่าเป็นความเร็วที่สูงมากๆ

การสังเกตทางดาราศาสตร์ในครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นถึงผลกระทบของแรงโน้มถ่วงที่มีต่อแสงที่มาจากแหล่งกำเนิดอยู่ใกล้ๆหลุมดำ ถึงแม้ว่านักวิทยาศาสตร์ใช้ความรู้ของปรากฏการณ์เรดชิฟท์ในทางปฏิบัติมานานแล้วซึ่งมีตัวอย่างเห็นได้จากระบบบอกตำแหน่งจีพีเอสจได้คำนึงถึงเรดชิฟท์ในการคำนวณเพื่อให้ระบบจีพีเอสทำงานได้อย่างถูกต้อง

 


 

ที่มาวารสาร  Astronomy & Astrophysics 

 

 

error: กด RightClick แทน