โลกอยู่ตรงไหนของทางช้างเผือกครับ

1. โลกอยู่ตรงไหนของทางช้างเผือกครับเมื่อมองจากโลกเราเห็นส่วนไหนของมันครับ
- อยู่ในตำแหน่งประมาณจุดสีเหลืองในภาพ ห่างจากแกนกลางแกแลคซี่ (จุด A) ประมาณ 27,000 ปีแสง
  โดยโคจรครบ 1 รอบใช้เวลานานถึง 240 ล้านปี  และที่จุด A นั้นคือหลุมดำมวลยิ่งยวด (Supermassive Blackhole)
  และเมื่อเรามองจากโลก เราจะเห็นส่วน "แกนกลาง" ของทางช้างเผือกครับ


2. และที่ว่าใจกลางทางช้างเผือกนั้นคือหลุมดำ แต่ทำไมเรายังเห็นแสงในย่าน Visible light จากศูนย์กลางมันครับ
- ที่เราไม่เห็นแสงย่าน Visible light จากหลุมดำแกนกลางทางช้างเผือก นั้น
  เพราะว่าแสงย่าน visible light จากส่วน Accretion Disk ของหลุมดำประเภททั่วไป (ของทางช้างเผือก) นั้น
มีความสว่างน้อยมากเทียบกับดาวฤกษ์ที่หนาแน่นบริเวณแกนกลางทางช้างเผือกครับ

  ทางช้างเผิอกของเรานั้น ไม่ได้เป็นแกแลคซี่ประเภท Active galaxy  ดังนั้นหลุมดำและอาณาบริเวณโดยรอบของเรา นั้น
  จึงไม่ได้เป็นแบบ Active Galactic Nucleus (AGN) ........ และความที่ไม่ได้เป็นแบบ AGN นี้
  การส่องสว่าง และ activity ต่าง ๆ ของหลุมดำทางช้างเผือก รวมทั้งการ "ออกฤทธ์" ของ Accretion Disk
  จึงไม่รุนแรงมาก ไม่มีการแผ่รังสียิ่งยวด ไม่มี visible light ที่สว่างจ้ามากนักครับ

เรื่องของ Active Galactic Nucleus (AGN) นี้ เกี่ยวข้องโดยตรงกับ Quasar
อ่านเพิ่มเติมได้ที่ Spoil เลยครับ (ยาวมาก)
[Spoil] คลิกเพื่อดูข้อความที่ซ่อนไว้
Quasar คือลักษณะทางอานุภาพของหลุมดำที่รุนแรงแบบหนึ่งครับ
คือ Quasar นั้น ไม่ได้เป็น "ดาว" หรือ "แกแลคซี่"  แต่มันคือ "บริเวณใจกลาง" ของ Active Galaxy
ดังนั้น Quasar จะไม่ใช่แกแลคซี่ แต่เป็นส่วนหนึ่งของแกแลคซี่ประเภท Active Galaxy ครับ
ซึ่งศูนย์กลางของ Active Galaxy นี้จะปั่นป่วนรุนแรงไปด้วยการแผ่พลังงานจากโครงสร้างของหลุมดำมวลยิ่งยวด
Quasar สามารถปล่อยพลังงานออกมาจำนวนมากกว่าแกแลคซี่ทั่วไปเฉลี่ย 1,000 เท่า หรือมากกว่า
แต่ตัวมันเองมีขนาดเล็กกว่าแกแลคซี่ทั่วไปถึง 1 ล้านเท่า  ภายใน Quasar พบว่าจะมีหลุมดำขนาดใหญ่
ที่หมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วสูงมาก และมีการหมุนวนและถ่ายเท gas + อนุภาคต่าง ๆ ลงสู่หลุมดำอย่างต่อเนื่อง
ทำให้เกิดพลังงานจากสภาพเช่นนี้ครับ

ภาพนี้ แสดงถึงโครงสร้างของ Quasar ครับ  คำอธิบายตามภาพนี้เลย


ภาพนี้แสดงถึง "ความสว่าง" ของ Quasar  เทียบกับความสว่างของแกแลคซี่ทั้งหมด
Quasar จะมีขนาดของ "บริเวณ" แค่ 1 ในล้านของแกแลคซี่
แต่มันสว่างเท่าใจกลางแกแลคซี่ทั้งดวงครับ


Quasar ที่ตรวจพบมักจะอยู่ไกลมาก ๆๆ ในหลักพันล้านปีแสงจากโลกเรา
  แต่ที่แฝงอยู่ใกล้ ๆ เพียง 11 ล้านปีแสงก็มี อย่างเช่น Quasar ในแกแลคซี่ Centaurus A
  ตามภาพล่างนี้ จะเห็นว่าแกแลคซี่ Centaurus A นี้เป็น active galaxy ที่มี activity ต่าง ๆ รุนแรง
  มีการแผ่ Jet ที่เป็นคลื่นวิทยุออกมาที่ขั้วรุนแรง  มีแสงสว่างจ้าที่แกนกลาง
  ซึ่งนี่เป็นอิทธิพลจาก Quasar ใจกลางแกแลคซี่นี้ครับ


โดยสัดส่วนทั่วไป Quasar จะมีขนาดเล็กกว่าแกแลคซี่เฉลี่ย 1 ล้านเท่า
  หรือขนาดประมาณ 100 - 10,000 เท่าของ Schwarzschild radius ของหลุมดำอันนั้นครับ
  ขอกตัวอย่างง่าย ๆ ว่า Schwarzschild radius ของหลุมดำในแกแลคซี่เรามีขนาด 10 ล้าน กิโลเมตร
  ดังนั้น หากทางช้างเผือกของเรามี Quasar .... Quasar ของเรานี้จะใหญ่ถึง 1,000 - 100,000 ล้าน กิโลเมตร !!

ภาพแสดงขอบเขต และ ขนาดของ Quasar



3. และทุกวันนี้เราสามารถมองเห็นกาแล็คซี่ของตัวเองได้หรือยังครับ
- เห็นครับ
  เราเห็นเฉพาะบริเวณ "แกนกลาง" ของทางช้างเผือกของเราได้แล้ว
  แต่ต้องเห็นด้วยการถ่ายภาพแบบเปิดหน้ากล้องนาน ๆ (Long exposure) เท่านั้น
  เพราะแกนกลางทางช้างเผือกจะสว่างน้อยมาก หากมองด้วยตาเปล่าจะไม่เห็นอะไรเลยครับ
  แต่แน่นอนว่าแกแลคซี่ทางช้างเผือกทั้งวงเราไม่มีทางเห็นแน่นอน เพราะเราจะออกไปถ่ายภาพไม่ได้
  ภาพทางช้างเผือกที่เราเห็น นั้น ไม่ได้ "มโน" นะครับ แต่จำลองโดย model คณิตศาสตร์
  และใช้ข้อมูลจากระยะห่างของครงสร้างต่าง ๆ ที่เราวัดได้ครับ

ภาพนี้ถ่ายโดยสมาชิก Pantip ห้องกล้องครับ  ถ่ายโดยคุณล๊อคอิน Armiblue
จะเห็นบริเวณแกนกลางทางช้างเผือกชัดเจนมากครับ
เป็นย่านที่ดาวฤกษ์หนาแน่น ตัดกับ dust clouds สีดำ