ทีมงานตีพิมพ์เผยแพร่ผลงานครั้งนี้ลงใน ถุงซิปล็อค ถุงซิปล็อคใส่เสื้อผ้า
ภาพถ่ายนี้ถือเป็นหลักฐานสำคัญในการยืนยันการมีอยู่ของหลุมดำมวลยิ่งยวด ณ ใจกลางกาแล็กซีที่เราอาศัยอยู่ ซึ่งมีชื่อเรียกว่า หลุมดำ ‘ซาจิทาเรียส เอ สตาร์’ (Sagittarius A* หรือ Sgr A*) จากที่ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์ต้องใช้วิธีทางอ้อมในการสังเกตดาวฤกษ์หลายดวงในบริเวณนั้น ที่โคจรไปในลักษณะที่ถูกเหวี่ยงด้วยความเร็วสูงรอบวัตถุมวลมหาศาลแต่ไม่อาจมองเห็น
หลุมดำ ‘ซาจิทาเรียส เอ สตาร์’ นี้ มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราประมาณ 4.15 ล้านเท่า และอยู่ห่างจากโลกของเราออกไปราว 26,600 ปีแสง สำหรับตัวหลุมดำแน่นอนว่าเราไม่อาจมองเห็นได้ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่มีมากมายจะดึงดูดทุกสิ่งทุกอย่าง ไม่เว้นแม้แต่แสงที่ข้ามผ่าน ‘ขอบฟ้าเหตุการณ์’ เข้าไปไม่ให้ย้อนกลับออกมาได้อีก โชคดีที่รอบหลุมดำยักษ์เหล่านี้จะมี ‘จานสะสมมวล’ (Accretion Disk) ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มฝุ่นและก๊าซจำนวนมากหมุนวนไปรอบหลุมดำด้วยความเร็วเกือบเท่าความเร็วแสง จนอนุภาคในจานสะสมมวลกลายเป็นพลาสมาที่มีอุณหภูมิสูงถึง 10,000 ล้านเคลวิน เปล่งแสงสว่างและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในย่านรังสีเอ็กซ์ออกมาจนเราสังเกตเห็นได้
ภาพถ่ายแรกของหลุมดำใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกนี้ ถือเป็นความสำเร็จที่ต่อเนื่องมาจากภาพถ่ายแรกของหลุมดำใจกลางกาแล็กซี M87 ที่เปิดเผยออกมาก่อนหน้านี้ในการแถลงข่าวเมื่อเดือนเมษายน 2019 ทั้งหมดนี้เป็นผลงานของโครงการกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Event Horizon Telescope (EHT) ซึ่งเป็นโครงการที่ใช้วิธีเชื่อมกล้องโทรทรรศน์วิทยุจำนวน 10 จุด ที่ตั้งอยู่ใน 4 ทวีปทั่วโลก (ทวีปยุโรป อเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ และขั้วโลกใต้) เข้าเป็นหนึ่งเดียว ทำงานพร้อมกันด้วยนาฬิกาอะตอมอันแม่นยำ ข้อมูลจากกล้องทั้งหมดจะถูกบันทึกลงฮาร์ดดิสก์ตั้งแต่ปี 2017 แต่เริ่มนำมาประมวลผลจนกลายเป็นภาพที่มองเห็นได้
ทำไมภาพถ่ายหลุมดำใจกลางกาแล็กซี M87 ที่อยู่ห่างโลกถึง 55 ล้านปีแสงนั้น สามารถเก็บข้อมูลและประมวลผลออกมาได้สำเร็จก่อนภาพถ่ายหลุมดำใจกลางกาแล็กซีของเราเอง เรื่องนี้ Chi-kwan Chan นักดาราศาสตร์จากหอสังเกตการณ์ Steward Observatory สหรัฐอเมริกา อธิบายว่า “หลุมดำทั้ง 2 นี้มีจานสะสมมวลเหมือนกัน ฝุ่นและก๊าซในจานสะสมมวลหมุนวนด้วยความเร็วใกล้ความเร็วแสงเช่นเดียวกัน แต่ขนาดของหลุมดำใจกลางกาแล็กซี M87 นั้นใหญ่โตมโหฬารกว่าหลุมดำ ‘ซาจิทาเรียส เอ สตาร์’ (Sagittarius A* หรือ Sgr A) ที่ใจกลางกาแล็กซีของเราเองหลายเท่า ฝุ่นและก๊าซในจานสะสมมวลต้องใช้เวลานานหลายวัน หรืออาจถึงหลายสัปดาห์ในการหมุนวน แต่สำหรับหลุมดำในกลางกาแล็กซีของเรานั้นใช้เวลาหมุนวนไม่กี่นาที ผลก็คือภาพของหลุมดำ M87 นั้นนิ่งกว่า จึงถ่ายภาพให้ชัดเจนง่ายกว่า แต่หลุมดำของเรานั้นมันเหมือนการถ่ายภาพนิ่งของลูกสุนัขที่วิ่งวนงับหางตัวเอง ซึ่งยากกว่ามาก”
ในที่สุดทีมงานตัดสินใจว่าต้องพัฒนาเครื่องมือใหม่ๆ ขึ้นมาช่วยในการประมวลผลภาพของหลุมดำใจกลางกาแล็กซีของเรา ที่แม้จะส่งผลให้เกิดความล่าช้าแต่ก็คุ้มค่า เพราะในที่สุดเราก็ได้ภาพแรกของหลุมดำ ‘ซาจิทาเรียส เอ สตาร์’ (Sagittarius A* หรือ Sgr A*) อย่างที่หลายฝ่ายตั้งความหวังกันเอาไว้ ทั้งหมดนี้คือผลงานของทีมงานจำนวนกว่า 300 คน จาก 80 สถาบันทั่วโลก ผ่านการทำงานอย่างหนักเป็นเวลาถึง 5 ปี อีกทั้งยังต้องใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในการรวมและวิเคราะห์ข้อมูลปริมาณมากมายถึง 6000 เทราไบต์ในฮาร์ดดิสก์ที่ได้มาจากกล้องโทรทรรศณ์ในเครือข่ายทั่วโลก นำมาสอบเทียบกับคลังข้อมูลหลุมดำจำลองในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน เพื่อให้ได้ภาพที่แม่นยำไม่ผิดพลาด จนสุดท้ายก็ได้ภาพที่ทำให้ทีมงานหายเหนื่อย
Sera Markoff ประธานร่วมของสภาวิทยาศาสตร์ EHT และศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์เชิงทฤษฎี อธิบายถึงภาพที่ได้ว่า “เรามีภาพหลุมดำที่มีมวลต่างกันเป็นพันเท่า (หลุมดำใจกลางกาแล็กซี M87 มีมวลมากถึง 6,500 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์) อีกทั้งมาจากกาแล็กซีที่แตกต่างกัน (กาแล็กซีทางช้างเผือกเป็นกาแล็กซีชนิดกังหันมีแบบมีคาน ส่วนกาแล็กซี M87 เป็นกาแล็กซีชนิดวงรี) แต่ภาพหลุมดำทั้งสองนั้นกลับมีลักษณะที่ดูคล้ายกันอย่างน่าทึ่ง แม้แต่เส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมที่เราสังเกตได้ก็ไม่ได้ห่างกันมาก ที่มีความแตกต่างกันบ้างเล็กน้อยก็จากองค์ประกอบของก๊าซที่วนรอบหลุมดำเท่านั้น เรื่องนี้บอกเราว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอสไตน์ ที่แม้จะนำเสนอมาเป็นร้อยปีแล้ว ก็ยังคงใช้ได้เสมอกับหลุมดำทุกขนาดในจักรวาลอันกว้างใหญ่ของเรา”
