ทีมนักวิทยาศาสตร์ยืนยันการตรวจวัด “คลื่นความโน้มถ่วง” ได้ครั้งที่ 2 ชี้ว่าการวัดสัญญาณครั้งแรกที่ประกาศเมื่อ ก.พ.ที่ผ่านมาไม่ใช่เรื่องบังเอิญ และยังย้ำความถูกต้องของไอน์ไตน์เมื่อ 100 ปีก่อน
ทีมนักวิทยาศาสตร์จากหอสังเกตการณ์คลื่นโน้มถ่วงแทรกสอดแสงเลเซอร์ (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) หรือไลโก (LIGO) ประกาศการตรวจวัดสัญญาณ “คลื่นความโน้มถ่วง” ได้เป็นครั้งที่ 2 ซึ่งยืนยันว่าการตรวจวัดสัญญาณได้ครั้งแรกที่เปิดเผยเมื่อเดือน ก.พ.2016 ที่ผ่านมานั้นไม่ใช่เรื่องบังเอิญ
สัญญาณที่ตรวจวัดได้นั้นรอยเตอร์รายงานว่าเป็นคลื่นความโน้มที่เกิดจาก 2 หลุมดำรวมตัวกันเป็นหลุมดำเดียวที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อ 1.4 พันล้านปีก่อน การปะทะกันอย่างรุนแรงครั้งนั้น ส่งเสียงสะเทือนผ่าน “กาลอวกาศ” (spacetime) ซึ่งเป็นการรวมกันของมิติเวลาและที่ว่าง 3 มิติ
สัญญาณคลื่นโน้มถ่วงดังกล่าวถูกตรวจวัดด้วยเครื่องตรวจวัดแฝดของไลโกในลิฟวิงตัน หลุยเซียนา และแฮนฟอร์ด วอชิงตัน เมื่อกลางดึกคืนวันคริสต์มาสเมื่อปี 2015 ของสหรัฐฯ หรือช่วงเข้าสู่วันใหม่ที่ 26 ธ.ค.ตามเวลามาตรฐานกรีนิช
ส่วนสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงครั้งแรกนั้นตรวจวัดได้เมื่อเดือน ก.ย.2015 และไลโกได้ประกาศผลการวัดนั้นเมื่อ 11 ก.พ.2016 ที่ผ่านมา ซึ่งรอยเตอร์ระบุว่าการตรวจวัดคลื่นความโน้มถ่วงได้นี้เป็นเรื่องน่าตื่นเต้นในวงการวิทยาศาสตร์ และยังเป็นเกณฑ์เปรียบเทียบในวงการฟิสิกส์และดาราศาสตร์ ซึ่งแปลงโฉมความซับซ้อนชวนฉงนของทฤษฎีความโน้มถ่วงที่ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เสนอไว้เมื่อปี 1916 ไปสู่ความจริงที่จับต้องได้ของดาราศาสตร์เชิงสำรวจ
ทั้งคลื่นความโน้มถ่วงที่ตรวจวัดได้เมื่อเดือน ก.ย.และ ธ.ค.2015 นั้นเกิดจากการรวมตัวกันของหลุมดำ ซึ่งต่างมีขอบเขตที่หนาแน่นมากจนกระทั่งโฟตอนของแสงไม่สามารถหนีออกจากหลุมดึงดูดที่หลุมดำเหล่านั้นลิตขึ้นมาในอวกาศได้
สำหรับการรวมตัวของหลุมดำที่ส่งเสียงผ่านอวกาศมาเมื่อเดือน ธ.ค.นั้น มีขนาดเล็กกว่าการรวมตัวของหลุมดำที่เราตรวจวัดคลื่นโน้มถ่วงได้ครั้งแรก ซึ่งนำไปสู่ข้อบ่งชี้ว่าเครื่องตรวจวัดของไลโกนั้นมีความไวต่อสัญญาณมาก และเมื่อเร็วๆ นี้ทางหอสังเกตการณ์ก็เพิ่งยกเครื่องตรวจวัดให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วย
“เราเพิ่งเริ่มชำเลืองข้อมูลเชิงดาราศาสตร์ฟิสิกส์รูปแบบใหม่ ซึ่งจะได้จากเครื่องตรวจวัดคลื่นความโน้มถ่วงเท่านั้น” เดวิด ชูเมกเกอร์ (David Shoemaker) นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (Massachusetts Institute of Technology) กล่าว
2 หลุมดำที่รวมตัวกันและส่งสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงมาถึงเครื่องตรวจวัดเมื่อปลายวันคริสต์มาสนั้น เป็นหลุมดำที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 8 เท่า และ 14 เท่า และหลังจากรวมกันแล้วก็กลายเป็นหลุมดำหมุนควงที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 21 เท่า
ทั้งนี้ เครื่องตรวจวัดที่หลุยเซียนาวัดเจอคลื่นความโน้มถ่วงก่อนเครื่องตรวจวัดที่วอชิงตัน 1.1 มิลลิวินาที ช่วงเวลาที่ต่างกันเพียงเสี้ยววินาทีนี้ถูกนำไปคำนวณเพื่อค้นหาคร่าวๆ ว่า การรวมตัวของหลุมดำนั้นเกิดขึ้นที่ใด และนักวิทยาศาสตร์ยังบอกอีกว่าการตรวจวัดได้ครั้งที่ 2 นี้ยืนยันว่า หลุมดำคู่นั้นมีอยู่ทั่วไป
“ตอนนี้เราก็สามารถตรวจวัดคลื่นความโน้มถ่วงได้แล้ว และนั่นก็จะกลายเป็นแหล่งปรากฏการณ์ของข้อมูลประเภทใหม่เกี่ยวกับกาแล็กซีของเรา และยังเป็นช่องใหม่ในการค้นพบสิ่งต่างๆ เกี่ยวกับเอกภพด้วย” ชาด ฮันนา (Chad Hanna) นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ จากมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนียสเตท (Pennsylvania State University) กล่าว
