หลุมดำเป็นวัตถุอวกาศที่มีแรงโน้มถ่วงมหาศาลจนแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหนีออกจากได้ หลุมดำเกิดขึ้นจากการยุบตัวของดาวฤกษ์ที่มีมวลมาก เมื่อดาวฤกษ์สิ้นอายุขัย แรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์จะดึงดูดมวลของมันเข้าหากันจนกลายเป็นหลุมดำ
หลุมดำเป็นวัตถุอวกาศที่ลึกลับและน่าค้นหา นักวิทยาศาสตร์ยังคงศึกษาเกี่ยวกับหลุมดำอยู่อย่างต่อเนื่อง ยังมีอีกหลายสิ่งที่เรายังไม่เข้าใจเกี่ยวกับหลุมดำ ต่อไปนี้เป็นคำถามเกี่ยวกับหลุมดำที่นักวิทยาศาสตร์ยังคงพยายามหาคำตอบ
คำถามที่ 1: หลุมดำมีขอบเขตอย่างไร
หลุมดำมีขอบเขตที่เรียกว่า ขอบฟ้าเหตุการณ์ บริเวณนี้อยู่รอบๆ หลุมดำ โดยไม่มีสิ่งใดสามารถหนีออกจากขอบฟ้าเหตุการณ์ได้แม้แต่แสงเอง ขอบฟ้าเหตุการณ์มีขนาดขึ้นอยู่กับมวลของหลุมดำ หลุมดำมวลยิ่งยวดจะมีขอบฟ้าเหตุการณ์ขนาดใหญ่กว่าหลุมดำดาวฤกษ์
ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำเป็นบริเวณที่กฎของฟิสิกส์ที่เรารู้จักในปัจจุบันไม่สามารถอธิบายได้ กฎของฟิสิกส์ที่อธิบายพฤติกรรมของวัตถุในเอกภพของเราไม่สามารถอธิบายได้ว่าวัตถุจะเป็นอย่างไรเมื่อถูกดึงดูดเข้าสู่หลุมดำ
อธิบายเพิ่มเติม
ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำเป็นบริเวณที่เวลาหยุดนิ่ง วัตถุใดๆ ที่ตกลงสู่ขอบฟ้าเหตุการณ์จะไม่สามารถหนีออกมาได้ แม้กระทั่งแสงก็จะไม่สามารถหนีออกมาได้เช่นกัน
ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำสามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปอธิบายว่าแรงโน้มถ่วงเกิดจากความโค้งของอวกาศ-เวลา บริเวณใกล้หลุมดำจะมีแรงโน้มถ่วงสูงมากจนทำให้อวกาศ-เวลาโค้งงออย่างมาก วัตถุใดๆ ที่ตกลงสู่บริเวณนี้จะถูกดึงดูดเข้าสู่หลุมดำโดยไม่สามารถหนีออกมาได้
ยกตัวอย่าง
ตัวอย่างของขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำคือหลุมดำที่ใจกลางกาแลคซีทางช้างเผือก หลุมดำนี้มีมวลประมาณ 4 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำนี้มีขนาดประมาณ 23 กิโลเมตร
ขยายความ
ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำเป็นแนวคิดที่แปลกประหลาดและท้าทายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกฎของฟิสิกส์ นักวิทยาศาสตร์ยังคงพยายามศึกษาและทำความเข้าใจขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำอยู่อย่างต่อเนื่อง
คำถามที่ 2: หลุมดำมีภายในอย่างไร
ภายในหลุมดำมี singularity ซึ่งเป็นจุดที่มีความหนาแน่นแน่นอนันต์และแรงโน้มถ่วงอนันต์ Singularity เกิดขึ้นจากการยุบตัวของวัตถุที่มีมวล
อธิบายเพิ่มเติม
singularity เป็นบริเวณที่กฎของฟิสิกส์ที่เรารู้จักในปัจจุบันไม่สามารถอธิบายได้ กฎของฟิสิกส์ที่อธิบายพฤติกรรมของวัตถุในเอกภพของเราไม่สามารถอธิบายได้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับวัตถุเมื่อถูกดึงดูดเข้าสู่ singularity
ยกตัวอย่าง
ตัวอย่างของ singularity ของหลุมดำคือหลุมดำที่ใจกลางกาแลคซีทางช้างเผือก Singularity ของหลุมดำนี้มีขนาดประมาณ 10 ไมโครเมตร
ขยายความ
singularity ของหลุมดำเป็นแนวคิดที่แปลกประหลาดและท้าทายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกฎของฟิสิกส์ นักวิทยาศาสตร์ยังคงพยายามศึกษาและทำความเข้าใจ singularity ของหลุมดำอยู่อย่างต่อเนื่อง
คำถามที่ 3: หลุมดำแผ่รังสีออกมาอย่างไร
หลุมดำอาจแผ่รังสีออกมาได้ รังสีที่หลุมดำแผ่ออกมาอาจรวมถึงรังสีเอกซ์ รังสีแกมมา และคลื่นวิทยุ
อธิบายเพิ่มเติม
การแผ่รังสีของหลุมดำมีสาเหตุมาจากหลายปัจจัย เช่น การเสียดสีของวัตถุที่ตกลงสู่หลุมดำ แรงโน้มถ่วงของหลุมดำ และกระบวนการทางฟิสิกส์ที่เกิดขึ้นภายในหลุมดำ
ยกตัวอย่าง
ตัวอย่างของการแผ่รังสีของหลุมดำคือรังสีเอกซ์จากหลุมดำที่ใจกลางกาแลคซีทางช้างเผือก รังสีเอกซ์เหล่านี้เกิดจากวัตถุต่างๆ ที่ตกลงสู่หลุมดำ เช่น ดาวฤกษ์ที่ถูกดึงดูดเข้าสู่หลุมดำ
ขยายความ
การแผ่รังสีของหลุมดำเป็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจและมีความสำคัญต่อการวิจัยเกี่ยวกับหลุมดำ นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาการแผ่รังสีของหลุมดำเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับโครงสร้างและพฤติกรรมของหลุมดำ
คำถามที่ 4: หลุมดำสามารถรวมตัวกันได้อย่างไร
หลุมดำสามารถรวมตัวกันกับหลุมดำอื่นๆ ได้ เมื่อหลุมดำสองหลุมรวมตัวกัน มวลของหลุมดำรวมจะเพิ่มขึ้น หลุมดำที่เกิดจากการรวมตัวกันจะมีขนาดเพิ่มขึ้นและแรงโน้มถ่วงเพิ่มขึ้นเช่นกัน
การรวมตัวกันของหลุมดำเป็นปรากฏการณ์ที่รุนแรงมาก สามารถสร้างคลื่นแรงโน้มถ่วงและรังสีแกมมาออกมาได้
คำตอบสั้น
หลุมดำสามารถรวมตัวกันกับหลุมดำอื่นๆ ได้ เมื่อรวมตัวกัน มวลของหลุมดำรวมจะเพิ่มขึ้น
อธิบายเพิ่มเติม
การรวมตัวกันของหลุมดำเกิดขึ้นได้บ่อยในเอกภพ หลุมดำที่ใจกลางกาแลคซีต่างๆ เกิดจากการรวมตัวกันของหลุมดำหลายหลุม
การรวมตัวกันของหลุมดำเป็นปรากฏการณ์ที่รุนแรงมาก สามารถสร้างคลื่นแรงโน้มถ่วงและรังสีแกมมาออกมาได้ คลื่นแรงโน้มถ่วงเป็นคลื่นที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแรงโน้มถ่วง คลื่นแรงโน้มถ่วงสามารถเดินทางผ่านอวกาศได้โดยไม่ต้องอาศัยตัวกลางใดๆ รังสีแกมมาเป็นรังสีที่มีพลังงานสูงมาก
นักวิทยาศาสตร์ยังคงศึกษาเกี่ยวกับการรวมตัวกันของหลุมดำอยู่อย่างต่อเนื่อง
