ทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศได้รับมุมมองที่ใกล้เคียงที่สุดเท่าที่เคยเชื่อกันว่าเป็นหลุมดำขนาดมหึมาที่ใจกลางกาแลคซีทางช้างเผือก นักดาราศาสตร์เชื่อมโยงจานวิทยุในฮาวายอาริโซน่าและแคลิฟอร์เนียเพื่อสร้างกล้องโทรทรรศน์เสมือนจริงที่มีความยาวกว่า 2,800 ไมล์ซึ่งสามารถมองเห็นรายละเอียดมากกว่า 1,000 เท่าของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล เป้าหมายของการสำรวจคือแหล่งที่รู้จักกันในชื่อราศีธนู A * (“ A-star”) ซึ่งคิดมานานว่าทำเครื่องหมายตำแหน่งของหลุมดำที่มีมวลเท่ากับ 4 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์
ด้วยเทคนิคที่เรียกว่า Very Long Baseline Interferometry (VLBI) นักดาราศาสตร์ศึกษาคลื่นวิทยุที่มาจากราศีธนู A * ใน VLBI สัญญาณจากกล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์หลายตัวถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ตัวเดียวซึ่งมีขนาดใหญ่เท่ากับการแยกระหว่างสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ด้วยเหตุนี้ VLBI จึงให้ความคมชัดที่ยอดเยี่ยม
พวกเขาตรวจพบโครงสร้างในระดับมุมฉากเล็ก ๆ 37 ไมโครอาร์ควินาทีซึ่งเทียบเท่ากับเบสบอลที่เห็นบนพื้นผิวของดวงจันทร์ซึ่งอยู่ห่างออกไป 240,000 ไมล์ การสังเกตเหล่านี้เป็นหนึ่งในความละเอียดสูงสุดที่เคยทำในทางดาราศาสตร์
“ เทคนิคนี้ให้มุมมองที่ไม่มีใครเทียบกับภูมิภาคใกล้กับหลุมดำกลางทางช้างเผือก” Sheperd Doeleman จาก MIT ผู้เขียนการศึกษาคนแรกที่จะตีพิมพ์ในวารสาร Nature ฉบับที่ 4 กันยายน
แม้ว่า Sagittarius A * ถูกค้นพบเมื่อสามทศวรรษที่แล้วการสังเกตใหม่เป็นครั้งแรกมีความละเอียดเชิงมุมหรือความสามารถในการสังเกตรายละเอียดเล็ก ๆ ที่ตรงกับขนาดของหลุมดำ“ ขอบฟ้าเหตุการณ์” - พื้นที่ภายใน ไม่มีสิ่งใดรวมถึงแสงที่สามารถหลบหนีได้
ด้วยกล้องโทรทรรศน์สามดวงนักดาราศาสตร์สามารถกำหนดรูปร่างของบริเวณเปล่งแสงได้อย่างชัดเจน การสืบสวนในอนาคตจะช่วยตอบคำถามที่ว่าพวกเขากำลังมองเห็นอะไร: โคโรนาเรืองแสงรอบ ๆ หลุมดำ, "จุดร้อน" หรือวงโคจรของวัตถุที่โคจรรอบ อย่างไรก็ตามผลลัพธ์ของพวกเขาแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกที่การสำรวจได้ลดลงไปถึงระดับของหลุมดำซึ่งมี "Schwarzschild radius" 10 ล้านไมล์
แนวคิดของหลุมดำวัตถุที่มีความหนาแน่นสูงจนแรงดึงแรงโน้มถ่วงของพวกมันป้องกันไม่ให้สิ่งใดรวมถึงแสงจากการหลบหนีจากที่เคยถูกตั้งสมมติฐานมานาน แต่การดำรงอยู่ของพวกมันยังไม่ได้รับการพิสูจน์อย่างแน่ชัด นักดาราศาสตร์ศึกษาหลุมดำโดยตรวจจับแสงที่ปล่อยออกมาจากสสารที่ร้อนขึ้นเมื่อมันถูกดึงเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ จากการวัดขนาดของพื้นที่ที่เรืองแสงนี้ที่ใจกลางทางช้างเผือกการสำรวจใหม่ได้เปิดเผยความหนาแน่นสูงสุด แต่สำหรับความเข้มข้นของสสารที่ใจกลางกาแลคซีของเราซึ่ง“ เป็นหลักฐานใหม่ที่สำคัญที่สนับสนุนการมีอยู่ของหลุมดำ” กล่าว Doeleman
“ ผลลัพธ์นี้มีความโดดเด่นในตัวของมันเองและยังยืนยันว่าเทคนิค VLBI ขนาด 1.3 มม. มีศักยภาพมหาศาลทั้งสำหรับการตรวจสอบศูนย์กลางกาแลคซีและสำหรับการศึกษาปรากฏการณ์อื่น ๆ ในระดับขนาดเล็กที่คล้ายกัน” Jonathan Weintroub
ทีมวางแผนที่จะขยายงานของพวกเขาโดยการพัฒนาเครื่องมือวัดแบบใหม่เพื่อให้สามารถตรวจสอบขนาด 1.3 มม. ที่ละเอียดอ่อนขึ้น พวกเขายังหวังที่จะพัฒนาสถานีสำรวจเพิ่มเติมซึ่งจะให้พื้นฐานเพิ่มเติม (การจับคู่สิ่งอำนวยความสะดวกกล้องโทรทรรศน์สองตัวในสถานที่ต่างกัน) เพื่อเพิ่มรายละเอียดในภาพ แผนการในอนาคตยังรวมถึงการสำรวจที่ความยาวคลื่นสั้นลง 0.85 มม. อย่างไรก็ตามงานดังกล่าวจะมีความท้าทายมากขึ้นด้วยเหตุผลหลายประการรวมถึงการยืดขีดความสามารถของเครื่องมือวัดและข้อกำหนดสำหรับความสอดคล้องของสภาพอากาศที่ดีเยี่ยมในทุกพื้นที่
ที่มา: แถลงข่าวของ Harvard Smithsonian
