กล้องโทรทรรศน์อวกาศ "เจมส์ เว็บบ์" 1 ปี กับการไขปริศนาจักรวาลลี้ลับ

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ "เจมส์ เว็บบ์" เป็นการทำงานร่วมกันของนักวิทยาศาสตร์ และวิศวกรจากองค์การนาซา องค์การอวกาศยุโรป (ESA) และองค์การอวกาศแคนาดา (CSA) ใช้งบประมาณเพียง 10,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ หรือ 3 แสนล้านบาท เป้าหมายเพื่อสืบทอดภารกิจของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล สำหรับวงการดาราศาสตร์ นี่เป็นภารกิจที่ยิ่งใหญ่พอๆ กับโครงการอะพอลโล เพราะถือเป็นดวงตาคู่ใหม่ที่จะช่วยมนุษย์ไขปริศนากำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล

“พวงมาลาดวงดาว” ภาพความงดงามของจักรวาลส่งท้ายปีจาก “เจมส์ เว็บบ์”

กองทัพรัสเซีย ไม่สนคืนส่งท้ายปี ระดมยิงขีปนาวุธระลอกใหม่ในยูเครน

แต่หลังจากที่กล้องถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรไม่นาน ก็เกิดข้อกังขาว่า กล้องโทรทรรศน์อวกาศน้องใหม่นี้ จะทำผลงานได้ดีเหมือนรุ่นพี่หรือไม่ จนกระทั่งอีก 6 เดือนต่อมา ทีมนักวิทยาศาสตร์ก็ได้รับข่าวดี เป็นภาพความงามของจักรวาลชุดแรกที่ส่งกลับมายังโลก เจน ริกบี นักดาราศาสตร์ของนาซา ระบุว่า กล้องเจมส์ เว็บบ์ คือของขวัญวันคริสต์มาสที่ใช้เวลาแกะนานถึง 6 เดือน แน่นอนว่าภาพวัตถุท้องฟ้าที่กล้องถ่ายมาได้ เป็นภาพสีที่มีความสวยงามและคมชัดกว่าภาพไหนๆ ที่เคยบันทึกได้ในอดีต ซึ่งจะกลายเป็นมรดกล้ำค่าของวงการดาราศาสตร์ต่อไป 

ย้อนดูความสำเร็จของกล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวนี้ ผ่านผลงานภาพถ่ายชิ้นสำคัญๆ ในช่วง 1 ปีที่ผ่านมา หนึ่งในภาพชุดแรกที่ส่งมาจากกล้องเจมส์ เว็บบ์ คือ ภาพถ่ายห้วงอวกาศลึก หรือภาพในตระกูล Deep Field แสดงให้เห็นกระจุกกาแล็กซี สแมกส์ 0723 (SMACS 0723) ซึ่งมีอายุถึง 4,600 ล้านปี นับเป็นภาพอินฟราเรดที่ลึกและคมชัดที่สุดของจักรวาลอันไกลโพ้น หากสังเกตดีๆ จะพบว่าภาพนี้เต็มไปด้วยจุดเล็ก ๆ ในภาพเป็นจำนวนมาก จุดแต่ละจุด คือ แสงที่ออกมาจากดวงดาวนับร้อยล้านดวง ท่ามกลางกระจุกกาแล็กซีอีกมากมายในเอกภพ 

ภาพที่ 2: เสาแห่งการก่อกำเนิด (Pillar of Creation) ซึ่งสวยและคมชัดกว่าที่เคยถ่ายได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ในปี 1995 และปี 2014 โดยจากภาพเวอร์ชันล่าสุดที่ถ่ายด้วยกล้องเจมส์ เว็บบ์ เราจะสามารถมองเห็นดาวฤกษ์ที่อยู่เบื้องหลังกลุ่มแก๊สหนาทึบได้อย่างชัดเจน สำหรับเสาแห่งการก่อกำเนิด เป็นส่วนหนึ่งของเนบิวลานกอินทรีย์ (Eagle Nebula, M16) ในบริเวณกลุ่มดาวงู (Serpens) ห่างจากโลกประมาณ 6,500 - 7,000 ปีแสง

ภาพที่ 3: ภูผาแห่งดวงดาว (The Cosmic Cliff) เป็นภาพของเนบิวลา NGC 3324 ที่อยู่ในเนบิวลาคารินา เป็นบริเวณที่ลมสุริยะจากดาวฤกษ์ปะทะเข้ากับกลุ่มแก๊สและฝุ่นในห้วงอวกาศ เกิดเป็นรูปร่างที่คล้ายกับทิวเขา ซึ่งกล้องเจมส์ เวบบ์ สามารถถ่ายภาพนี้โดยเก็บรายละเอียดได้อย่างคมชัด ชนิดที่กล้องในอดีตไม่เคยทำได้มาก่อน เราจึงสามารถมองทะลุฝุ่นและแก๊สหนาทึบเข้าไปเห็นโครงสร้างใจกลางเนบิวลา ที่เป็นแหล่งกำเนิดและแหล่งอนุบาลดาวฤกษ์เกิดใหม่จำนวนมหาศาลได้ สำหรับเนบิวลาคารินา (Carina nebula) เป็นเนบิวลาที่ใหญ่ที่สุดและสว่างที่สุดบนท้องฟ้ายามค่ำคืน อยู่ห่างออกไปราวๆ 7,500 ปีแสง ตั้งอยู่ในกลุ่มดาวกระดูกงูเรือ

ภาพที่ 4: ดาวเนปจูน (Neptune) กล้องเจมส์ เว็บบ์ ไม่เพียงจับภาพในห้วงอวกาศ แต่ยังจับภาพดาวเนปจูน ดาวเคราะห์ดวงที่ 8 ในระบบสุริยะของเรา ซึ่งภาพดาวเนปจูนของเจมส์ เว็บบ์ มองเห็นวงแหวนที่คมชัดที่สุดในรอบ 30 ปี ส่วนจุดขาวๆ เล็กๆ ที่อยู่โดยรอบก็คือ ดวงจันทร์บริวาร ซึ่งดวงจันทร์บริวารที่ใหญ่ที่สุดของดาวเนปจูน ก็คือ ดวงจันทร์ไทรทัน (Triton)

ภาพที่ 5: นาฬิกาทรายแห่งการก่อกำเนิด เป็นภาพการก่อกำเนิดของดาวฤกษ์ดวงใหม่ L1527 ซึ่งก่อให้เกิดเมฆฝุ่นสีสันสวยงามและฟุ้งกระจายตัวออกจนดูคล้ายกับนาฬิกาทราย ตัวของดาวฤกษ์ที่กำลังก่อกำเนิดขึ้น มองเห็นเป็นจุดแสงอยู่บริเวณตรงกลางที่เป็นเหมือนคอขวดของนาฬิกาทราย ส่วนเมฆฝุ่นสีส้มและสีน้ำเงินที่ปรากฏนั้น เกิดจากวัตถุและองค์ประกอบของดาวฤกษ์ที่พุ่งออกมา แล้วปะทะเข้ากับสสารอื่นๆ ฝุ่นและแก๊สหนาแน่นกำลังถูกดึงไปหมุนรอบ ๆ ศูนย์กลาง เปรียบเสมือนอาหารที่คอยป้อนให้กับดาวฤกษ์ก่อนเกิด เมื่อมันได้รับมวลมากขึ้นและบีบอัดไปเรื่อย ๆ อุณหภูมิที่แกนกลางของมันจะเพิ่มขึ้น ในที่สุดก็ถึงเกณฑ์ที่จะเกิดปฏิกิรยานิวเคลียร์ฟิวชัน และกลายเป็นดาวฤกษ์เต็มตัว

ภาพที่ 6: เนบิวลานายพราน (Orion Nebula) เป็นหนึ่งในเนบิวลาที่สว่างที่สุดและสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ถือเป็นย่านกำเนิดดาวฤกษ์มวลมากที่อยู่ใกล้กับโลกมากที่สุด คือ ประมาณ 1,350 ปีแสง จากภาพที่ถ่ายได้จากกล้องเจมส์ เว็บบ์ จะเห็นกำแพงก๊าซและฝุ่นหนาแน่นที่เรียกว่า โอไรออน บาร์ (Orion Bar) มองโดยรวมแล้วคล้ายกับสิ่งมีชีวิตที่มีปีกขนาดมหึมา ซึ่งภาพนี้คมชัดกว่าภาพในอดีตที่เคยถ่ายได้โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

ภาพที่ 7: ดาวเคราะห์น้อยไดมอร์ฟอส (Dimorphos) ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีความสำคัญมากในแวดวงดาราศาสตร์ปีนี้ เนื่องจากเป็นดาวที่องค์การนาซาเลือกบังคับยานอวกาศดาร์ต (DART) ไปพุ่งชน หวังช่วยเบี่ยงเบนวงโคจรของมัน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการทดสอบเทคโนโลยีป้องกันดาวเคราะห์น้อยพุ่งชนโลก ซึ่งกล้องเจมส์ เว็บบ์ สามารถบันทึกภาพเศษซากจากดาวเคราะห์น้อยไดมอร์ฟอส น้ำหนักราว 1,000 ตัน ที่เกิดจากแรงปะทะในภารกิจนี้ได้

ภาพที่ 8: กาแล็กซีปีศาจ (Phantom Galaxy) เป็นภาพกาแล็กซีรูปกังหัน คล้ายเกลียวก้นหอยขนาดใหญ่ มีชื่ออย่างเป็นทางการว่า M74 อยู่ห่างออกไปจากโลก 32 ล้านปีแสง ในกลุ่มดาวปลา ภาพนี้เกิดจากการนำภาพถ่ายของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลมาประกอบกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ จนได้ภาพที่มีรายละเอียดสูง โดยภาพจากกล้องฮับเบิลจะเน้นไปที่กลุ่มดวงดาวในบริเวณจุดศูนย์กลาง ส่วนกล้องเจมส์ เว็บบ์ จะจับภาพขอบนอกของกาแล็กซี หรือส่วนที่มีลักษณะคล้ายเกลียวที่วนสู่ศูนย์กลาง ซึ่งจะมีดาวฤกษ์นับ 1,000 ล้านดวง กระจุกตัวอยู่

ผลงานภาพถ่าย ทั้งดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ รวมถึงกาแล็กซีน้อยใหญ่ ที่กล้องรุ่นอื่นๆ ไม่สามารถบันทึกได้มาก่อน เป็นเครื่องพิสูจน์แล้วว่า กล้องโทรทรรศน์อวกาศ เจมส์ เว็บบ์ คือ จุดเปลี่ยนของวงการดาราศาสตร์ ที่อาจนำมาซึ่งการค้นพบใหม่ๆ อีกมาก และด้วยความที่กล้องถูกออกแบบมาให้ทำงานยาก แบบที่กล้องฮับเบิลก็ไม่สามารถทำได้ การนำข้อมูลจากทั้ง 2 กล้อง มาประกอบกัน จะยิ่งทำให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำขึ้น ที่เหลือก็เป็นหน้าที่ของนักวิทยาศาสตร์และนักดาราศาสตร์ว่าจะสามารถนำข้อมูลเหล่านี้ไปวิเคราะห์ต่อ เพื่อไขปริศนาลี้ลับแห่งจักรวาลได้มากน้อยเพียงใด