โลกสามารถถูกกลืนกินโดยหลุมดำได้หรือไม่

จากดาวเคราะห์น้อย(Asteroids )ที่สามารถทำลายสายพันธุ์ทั้งหมดได้ ไปจนถึง แสงวาบของรังสีแกมมาซึ่งเกี่ยวข้องกับการระเบิดอย่างรุนแรงของดาราจักรที่อยู่ไกลมาก รวมทั้งซุปเปอร์โนวา ที่สามารถทำลายล้างสิ่งมีชีวิตทุกชนิดบนโลกได้ ในห้วงอวกาศจึงไม่ขาดพลังที่จะให้เกิดความหายนะกับโลกใบเล็กๆของเรา 

แต่มีบางอย่างที่ดูเหมือนจะน่าหวาดหวั่นมากกว่าสื่งที่กล่าวมาเหล่านี้ บางอย่างที่กวาดล้างทุกสิ่งที่เข้ามาใกล้ 

โลกของเราจะถูกกลืนกินโดยหลุมดำได้หรือไม่?

หลุมดำคือวัตถุที่มีความหนาแน่นมาก จนกระทั่งอวกาศและเวลาที่อยู่รอบๆมันไม่สามารถจะหลีกเลี่ยงจากการถูกทำให้เปลี่ยนไป บิดโค้งผิดรูปและจมดิ่งไปอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ไม่มีอะไร แม้กระทั่งแสง ที่สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วพอที่จะหนีออกจากแรงดึงดูดของหลุมดำเมื่อเคลื่อนผ่านพ้นเข้าไปในขอบเขตเฉพาะรอบๆหลุมดำที่เรียกว่า ขอบฟ้าเหตุการณ์ ( event horizon ) ดังนั้น หลุมดำจึงเหมือนเครื่องดูดฝุ่นของจักรวาลที่มีพลังอย่างไม่มีขีดจำกัด มันกลืนกินทุกสิ่งที่เข้ามาอยู่ในเส้นทางของมันอย่างรวดเร็วและไม่มีอะไรที่จะกลับออกมาได้

ในการค้นหาความจริงที่ว่าหลุมดำจะสามารถกลืนกินโลกได้หรือไม่นั้น สิ่งแรกคือเราจะต้องค้นหาว่าพวกมันอยู่ที่ไหน แต่ในเมื่อมันไม่ปล่อยแสงออกมาแล้ว การค้นหาจะเป็นไปได้อย่างไร โชคดีที่เราสามารถสังเกตการณ์จากอวกาศที่อยู่รอบๆพวกมัน ซึ่งจะได้รับผลกระทบ เมื่อสสารเข้าใกล้หลุมดำ สนามแรงดึงดูดที่กว้างใหญ่จะเร่งให้สสารนั้นมีความเร็วสูงขึ้น และจะปล่อยแสงอย่างมากมายออกมา สำหรับวัตถุต่างๆที่อยู่ไกลเกินกว่าที่จะถูกดึงเข้าไป พลังแรงดึงดูดมหาศาลนี้ยังคงมีผลกับวงโคจรของดาว ถ้าเราสังเกตุเห็นดวงดาวจำนวนมากโคจรรอบๆสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นจุดที่ว่างเปล่า หลุมดำอาจกำลังนำพาให้พวกมันเคลื่อนที่ไปเช่นนั้น เช่นเดียวกับแสงที่ผ่านเข้าไปใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ มันจะถูกทำให้ผิดรูปไป ในปรากฏการณ์ที่เรียกว่า เลนส์ความโน้มถ่วง (gravitational lesing) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นกับแสงที่ส่องสว่างขึ้นแล้วเกิดการบิดโค้งเนื่องจากแรงดึงดูดของวัตถุมวลมาก

หลุมดำส่วนใหญ่ที่เราค้นพบสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือหลุมดำที่มีขนาดเล็ก เรียกว่า หลุมดำสเตลลาร์ ( Stellar mass black holes ) ซึ่งมีมวลใหญ่มากกว่าดวงอาทิตย์ของเราถึง 100 เท่า พวกมันก่อตัวขึ้นเมื่อดาวขนาดใหญ่ได้ใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ของจนหมด ทำให้แกนกลางสลายไป เราได้เฝ้าสังเกตดาวหลายดวงที่อยู่ห่างออกไปในระยะ 3,000 ปีแสง ที่อาจจะเกิดหลุมดำขนาดเล็กถึง 100 ล้านหลุมในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา

แล้วเราควรวิตกกังวลหรือไม่? 

อาจจะไม่ เพราะนอกจากมวลที่ใหญ่ของพวกมันแล้ว หลุมดำสเตลลาร์มีรัศมีเพียงแค่ 300 กิโลเมตรหรือน้อยกว่านั้น ทำให้โอกาสที่จะชนเราโดยตรงมีน้อย แม้ว่าสนามแรงดึงดูดของพวกมันสามารถมีผลกับดาวเคราะห์จากระยะที่ไกลมาก และพวกมันอาจเป็นอันตรายได้แม้จะไม่ได้ชนโดยตรง ถ้าหลุมดำสเตลลาร์ชนิดนี้เคลื่อนผ่านในเขตของดาวเนปจูน วงโคจรของโลกจะเปลี่ยนไปพร้อมผลที่เลวร้ายมาก แต่ด้วยความเล็กของพวกมันผสมกับความกว้างใหญ่ไพศาลของของกาแลกซี จึงไม่ทำให้หลุมดำสเตลลาร์ เป็นที่วิตกกังวลนัก

แต่เรายังคงต้องพบเจอกับหลุมดำประเภทที่ 2 นั่นคือ หลุมดำมวลยิ่งยวด ( Supermassive black holes) มวลของหลุมดำชนิดนี้มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเราถึงหลายล้าน หรือพันล้านเท่า และมีขอบฟ้าเหตุการณ์ที่อาจกว้างออกไปเป็นหลายพันล้านกิโลเมตร ยักษ์ใหญ่เหล่านี้มีขนาดมหึมา ซึ่งขยายตัวออกโดยการกลืนกินสสารและรวมตัวเข้ากับหลุมดำอื่นๆ ความแตกต่างของพวกมันจากหลุมดำสเตลลาร์ คือพวกมันไม่เคลื่อนที่ไปในอวกาศ แต่จะตั้งอยู่ที่ใจกลางของกาแล็กซี ซึ่งรวมถึงกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราด้วย

ระบบสุริยะของเรามีวงโคจรที่มั่นคงอยู่รอบหลุมดำมวลยิ่งยวดหลุมหนึ่งที่ตั้งอยู่ที่ใจกลางของทางช้างเผือก โดยมีระยะห่างอย่างปลอดภัยที่ 25,000 ปีแสง แต่มันอาจเปลี่ยนแปลงได้ ถ้ากาแล็กซีของเราชนเข้ากับกาแล็กซีอื่น โลกอาจถูกเหวี่ยงเข้าไปที่ใจกลางของกาแล็กซี บริเวณที่ใกล้กับหลุมดำมวลยิ่งยวดนี้ แล้วถูกมันกลืนกินไปในที่สุด ที่จริงแล้ว การชนกับกาแล็กซีแอนโดรเมดานั้น ถูกคาดการณ์ไว้ว่าจะเกิดขึ้นในอีก 4พันล้านปีจากนี้ ซึ่งอาจไม่เป็นข่าวดีนักสำหรับโลกของเรา

แต่ก่อนที่เราจะตัดสินหลุมดำรุนแรงเกินไป หลุมดำไม่ใช่แค่ตัวแทนของการทำลายล้าง พวกมันยังมีบทบาทที่สำคัญในการก่อตัวของกาแล็กซีให้เป็นรูปร่างในจักรวาลของเรา นอกจากนี้หลุมดำยังมีส่วนช่วยในการสร้างจักรวาลที่สว่างไสวและน่าพิศวงนี้ด้วย

 

ที่มา: TED-Ed
เรียบเรียง: SignorScience