ทีมนักวิทย์ฯ ไทย กำลังศึกษา “หลุมดำ” เพื่อคาดการณ์แผ่นดินไหวในอนาคต

“แผ่นดินไหว”เป็นหนึ่งในภัยพิบัติทางธรรมชาติ ที่ไม่สามารถสามารถคาดการณ์ล่วงหน้าได้อย่างแม่นยำ แม้ในปัจจุบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจะมีความก้าวหน้า แต่การคาดการณ์การเกิดแผ่นดินไหวอย่างแม่นยำก็ยังทำได้ยาก โดยส่วนใหญ่จะเป็นการนำสถิติมาประเมินความเสี่ยงของโอกาสที่จะเกิดขึ้น

ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงได้พยายามคิดหาวิธีต่างๆ ในการคาดการณ์การเกิดแผ่นดินไหวเพื่อลดความศูนย์เสียจากภัยพิบัติที่เกิดขึ้น และทีมนักวิทยาศาสตร์ไทยก็ถือเป็นหนึ่งในทีมที่กำลังศึกษาการคาดการณ์การเกิดแผ่นดินไหว ด้วยการศึกษา “หลุมดำ” ในการนำมาวัดการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกในระดับมิลลิเมตร เพื่อนำข้อมูลที่ได้ไปใช้ในการคาดการณ์การเกิดแผ่นดินไหวล้วงหน้าเพื่อแจ้งเตือนได้

การศึกษาหลุมดำคาดการณ์การเกิดแผ่นดินไหวล้วงหน้านั้น สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ NARIT ได้สร้าง กล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบวีกอส (VGOS: VLBI Geodetic Observing System Radio Telescope) 2 แห่ง เพื่อรับสัญญาณจากหลุมดำ โดยกล้องตัวแรกตั้งอยู่ที่ จังหวัดเชียงใหม่ และตัวที่สองตั้งอยู่ที่ จังหวัดสงขลาโดยกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ตั้งอยู่จังหวัดเชียงใหม่จะตั้งอยู่บนแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียที่ครอบคลุมบริเวณภาคเหนือของประเทศไทย และกล้องโทรทรรศน์วิทยุตัวที่ 2 ที่ตั้งอยู่ที่จังหวัดสงขลา ตั้งอยู่ที่แผ่นเปลือกโลกซุนดาที่ครอบคลุมบริเวณภาคกลางถึงบริเวณภาคใต้

สำหรับสาเหตุที่ต้องใช้หลุมดำในการคาดการณ์แผ่นดินไหว เนื่องจากหลุมดำเป็นจุดอ้างอิงบนท้องฟ้าที่อยู่นิ่งที่สุดเมื่อเทียบกับวัตถุอวกาศอื่นๆ จึงสามารถตรวจจับการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกเมื่อเทียบกับตำแหน่งของหลุมดำได้ เนื่องจากหลุมดำมีหลายประเภทและหลายขนาด ในการคาดการณ์แผ่นดินไหวนั้น นักวิทยาศาสตร์จะสังเกตจากหลุมดำประเภท "เควซาร์" (Quasar) ที่มีการปล่อยคลื่นวิทยุออกมาตลอดเวลา เนื่องจากเป็นหลุมดำที่มีสสารเป็นจำนวนมาก จากดาวฤกษ์ที่กำลังถูกดูดกลืนเข้าไป

กล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบวีกอส เป็นอีกหนึ่งเครื่องมือหลักในการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์วิทยุ และสามารถนำมาศึกษาด้านยีออเดซีได้อีกด้วย และกล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบวีกอสยังสามารถวัดตำแหน่งที่ตั้งของกล้องโทรรศน์วิทยุได้อย่างแม่นยำ เมื่อเวลาผ่านไปจะทำให้ทราบถึงการเคลื่อนที่ของเปลือกโลก ณ ตำแหน่งที่กล้องโทรทรรศน์วิทยุตั้งอยู่ รวมถึงทิศทาง และความเร็วในการเคลื่อนที่ของเปลือกโลก เมื่อเทียบกับตำแหน่งกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ตั้งอยู่ในตำแหน่งอื่นๆ บนโลก

หลักการทำงานของกล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบวีกอส จะรับสัญญาณย่านเอส และเอกซ์ (S-band, X-band) จากแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุในอวกาศ พิกัดที่ได้จากการสังเกตการณ์ด้วยเทคนิค VLBI (Very Long Baseline Interferometry) ของกล้องโทรทรรศน์วิทยุสองตัวขึ้นไปในเวลาเดียวกัน จะทำให้ได้พิกัดที่มีความถูกต้องสูงมาก ด้วยความแม่นยำนี้จึงสามารถนำไปใช้ตรวจสอบการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกได้ในระดับไม่กี่มิลลิเมตรต่อปี แม่นยำกว่าเทคนิคอื่นๆ ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน นอกจากนี้ ยังสามารถประมวลผลลัพธ์ต่อจนได้ตัวแปรต่าง ๆ ที่บ่งบอกการวางตัวของโลกในอวกาศ (Earth Orientation Parametres) ไปจนถึงความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลก (UT1) เป็นข้อมูลสำคัญที่สามารถใช้ทำนายการเกิดแผ่นดินไหวของนักธรณีวิทยา และเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อวงการวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ ธรณีวิทยา และธรณีฟิสิกส์ประยุกต์ ฯลฯ

การออกแบบให้กล้องโทรทรรศน์วิทยุตั้งอยู่คนละสถานที่ จะสามารถรวบรวมข้อมูลการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกทั้งสองแผ่นนี้มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร ซึ่งจำเป็นอย่างมากต่อการคาดการณ์การเกิดแผ่นดินไหวในอนาคต และนอกจากเรื่องการป้องกันภัยพิบัติแล้ว ยังถือเป็นการพัฒนาระบบตรวจจับการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกโดยการใช้หลุมดำเป็นจุดอ้างอิงในประเทศไทยอีกด้วย