ภาวะเอกฐานเปลือย

ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ภาวะเอกฐานเปลือย (อังกฤษ: naked singularity) เป็นภาวะเอกฐานเชิงความโน้มถ่วงที่ไม่มีขอบฟ้าเหตุการณ์

หลุมดำทุกแห่งมีภาวะเอกฐานอยู่ตรงกลางซึ่งมีค่าความโน้มถ่วงเป็นอนันต์ และ ขอบฟ้าเหตุการณ์คือขอบเขตของหลุมดำที่หากวัตถุใด ๆ ข้ามผ่านขอบเหตุนี้ไป จะไม่สามารถออกมาได้อีก และ ไม่สามารถสังเกตเห็นได้จากภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์นั้น ๆ

ในหลุมดำ ภาวะเอกฐานจะถูกล้อมรอบไว้อย่างสมบูรณ์โดยขอบเขตที่เรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งภายในมีแรงโน้มถ่วงของภาวะเอกฐานเฉพาะสูงจนแสงไม่สามารถหนีพ้นออกไปได้ ดังนั้นวัตถุที่อยู่ภายในขอบฟ้าเหตุการณ์ รวมถึงภาวะเอกฐานจะไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรงจากภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์

ในทางตรงกันข้าม ภาวะเอกฐานเปลือยนั้นสามารถสังเกตได้จากภายนอก การมีอยู่ตามทฤษฎีของภาวะเอกฐานเปลือยนั้นมีความสำคัญเนื่องจากการมีอยู่ของพวกมันจะทำให้สามารถสังเกตการยุบตัวของวัตถุในสถานที่ที่มีความหนาแน่นเป็นอนันต์ได้ นอกจากนี้ยังทำให้เกิดปัญหาพื้นฐานในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป เนื่องจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปไม่สามารถคาดการณ์เกี่ยวกับวิวัฒนาการของกาลอวกาศที่อยู่ใกล้กับภาวะเอกฐานได้ ในหลุมดำทั่วไป นี่ไม่ใช่ปัญหา เนื่องจากผู้สังเกตการณ์ภายนอกจะไม่สามารถสังเกตกาลอวกาศภายในขอบฟ้าเหตุการณ์ได้[1]

ยังไม่เคยมีการค้นพบภาวะเอกฐานเปลือยในธรรมชาติ การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของหลุมดำบ่งชี้ว่า อัตราการหมุนของหลุมดำที่ได้รับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ (กล้องโทรทัศน์) ทั้งหมดที่ได้รับการบันทึก มีความเร็วการหมุนรอบตัวเอง ต่ำกว่าที่เกิดภาวะเอกฐานเปลือยได้ (พารามิเตอร์การหมุน 1) ระบบดาวฤกษ์คู่กับหลุมดำ GRS 1915+105 เข้าใกล้ขีดจำกัดมากที่สุด โดยมีพารามิเตอร์การหมุนอยู่ที่ 0.82-1.00

ภาพตัวอย่างของหลุมดำภาวะเอกฐานเปลือย

ตามสมมติฐานการเซนเซอร์แห่งเอกภพ (Cosmic Censorship Hypothesis) ภาวะเอกฐานเชิงความโน้มถ่วงจะไม่สามารถสังเกตได้[2] แต่ในทางกลับกัน ถ้าหากทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัมแบบวนซ้ำ (loop quantum gravity) มีความถูกต้อง ภาวะเอกฐานที่เปลือยเปล่าอาจเป็นไปได้ในธรรมชาติ

อ้างอิง แก้

  1. Jeanna Bryne. "Pushing the Limit: Black Hole Spins at Phenomenal Rate". space.com. สืบค้นเมื่อ 2017-11-25.
  2. https://mcs.mhesi.go.th/eServiceslinks/index.php?option=com_content&view=article&id=1315:cosmic-censorship-hypothesis&catid=7:2010-04-26-04-01-35&Itemid=2 เก็บถาวร 2022-01-04 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มกราคม ค.ศ. 2022