หลุมดำมวลยวดยิ่ง

หลุมดำมวลยิ่งยวด (อังกฤษ: supermassive black hole: SMBH) คือหลุมดำที่มีมวลมากในระดับ 10⁵ ถึง 10¹⁰ เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ดาราจักรส่วนใหญ่รวมทั้งทางช้างเผือก (แต่ไม่ใช่ทุกดาราจักร) มักมีหลุมดำมวลยวดยิ่งอยู่ที่บริเวณศูนย์กลาง

ภาพถ่ายวิทยุโทรทรรศน์ของหลุมดำมวลยิ่งยวดที่แกนกลางของดาราจักรเมซีเย 87 กลุ่มดาวหญิงสาว มีมวลประมาณหนึ่งพันล้านเท่าของดาวอาทิตย์ ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ เผยแพร่เมื่อ 10 เมษายน พ.ศ. 2562

ภาพบน: ภาพร่างแสดงเหตุการณ์ที่หลุมดำมวลยิ่งยวดฉีกดาวฤกษ์ออกป็นเสี่ยง ภาพล่าง: การคาดคะเนเหตุการณ์ที่หลุมดำมวลยวดยิ่งดูดกลืนดาวฤกษ์ในดาราจักร RXJ 1242-11 ด้านซ้าย คือภาพถ่ายรังสีเอกซ์ ด้านขวา คือภาพถ่ายในแสงที่ตามองเห็น

หลุมดำมวลยวดยิ่งมีคุณลักษณะสำคัญที่สามารถแบ่งแยกจากหลุมดำธรรมดาได้คือ

• ค่าความหนาแน่นเฉลี่ยของหลุมดำมวลยวดยิ่ง (หาได้จาก มวลของหลุมดำหารด้วยค่าปริมาตรชวาทซ์ชิลท์) จะมีค่าต่ำมาก และอาจต่ำกว่าค่าความหนาแน่นของอากาศอีกด้วย ทั้งนี้เนื่องจากรัศมีชวาทซ์ชิลท์ มีค่าแปรผันตรงกับมวล ในขณะที่ค่าความหนาแน่นแปรผกผันกับปริมาตร เมื่อปริมาตรของวัตถุทรงกลม (เช่นขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำที่ไม่หมุนรอบตัว) แปรผันโดยตรงกับค่ารัศมี และค่าของมวลเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรง ปริมาตรจึงเพิ่มขึ้นในอัตราที่สูงกว่าการเพิ่มของมวลอย่างมาก ดังนั้นค่าความหนาแน่นจะยิ่งลดน้อยลงเมื่อรัศมีของหลุมดำใหญ่มากขึ้น อย่างไรก็ดีพึงระลึกเสมอว่า ผลการคำนวณเช่นนี้เป็นไปตามคำนิยามทางวิทยาศาสตร์ และอาจไม่เกิดขึ้นจริงในทางกายภาพก็ได้

• แรงดึงดูดแบบไทดัลในอาณาเขตของขอบฟ้าเหตุการณ์จะอ่อนแรงมากอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากซิงกูลาริตีที่ศูนย์กลางอยู่ห่างจากขอบมาก หากมีนักท่องอวกาศเดินทางผ่านเข้าไปในใจกลางหลุมดำแล้วก็จะไม่สามารถรู้สึกถึงแรงดึงดูดแบบไทดัลได้เลยจนกว่าจะล่วงลึกเข้าไปภายในหลุมดำแล้ว

อ้างอิง

• Julian H. Krolik (1999). Active Galactic Nuclei. Princeton University Press. ISBN 0-691-01151-6.

ดูเพิ่ม

• ดาราจักร
• นิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์
• ดาวนิวตรอน
• เควซาร์

แหล่งข้อมูลอื่น

• ภาพหลุมดำมวลยวดยิ่ง จากองค์การนาซา
• หลุมดำที่ใจกลางทางช้างเผือก