พบ “วัตถุท้องฟ้า” ชนิดใหม่ ที่อาจเปลี่ยนความเข้าใจเกี่ยวกับ “แมกนีทาร์”

ในทางดาราศาสตร์ สิ่งต่าง ๆ ที่อยู่นอกโลก ไล่ตั้งแต่ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์อื่น ๆ ไปจนถึงดาวหาง เนบิวลา ฯลฯ จะถูกเรียกรวม ๆ ว่า “วัตถุท้องฟ้า” (Astronomical Object)

วัตถุท้องฟ้าเหล่านี้ เป็นเป้าหมายในการศึกษาของนักดาราศาสตร์ทั่วโลก เพราะเป็นหนทางในการจะทำความเข้าใจเอกภพอันกว้างใหญ่ และล่าสุด นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบ “วัตถุท้องฟ้า” ชนิดใหม่ ที่อาจเปลี่ยนความเข้าใจเกี่ยวกับวัตถุท้องฟ้าที่เรียกว่า “แมกนีทาร์” (Magnetar)

 

 

 

แมกนีทาร์ เป็นดาวนิวตรอนประเภทหนึ่งซึ่งหาได้ยาก มีสนามแม่เหล็กแรงสูงที่สามารถปลดปล่อยคลื่นที่ทรงพลังออกมาได้

เมื่อเดือนมีนาคม 2018 ไทโรน โอโดเฮอร์ตี นักศึกษาปริญญาเอกของมหาวิทยาลัยเคอร์ติน สังเกตเห็นวัตถุท้องฟ้าที่ไม่คุ้นเคย กำลังหมุนรอบตัวเองอย่างช้า ๆ แต่กลับสามารถปล่อยพลังงานระเบิดขนาดยักษ์และแผ่คลื่นวิทยุออกมาถี่มาก ที่ 3 ครั้งต่อชั่วโมง

ในช่วงเวลาดังกล่าว มันกลายเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุที่สว่างที่สุดซึ่งมองเห็นได้จากโลกผ่านกล้องโทรทรรศน์วิทยุ เป็นเหมือนกับประภาคารบนท้องฟ้า

นาซาปล่อยภาพ “กลุ่มเมฆ โร โอฟิยูชี” ฉลองครบรอบ 1 ปี “เจมส์ เว็บบ์”

นักวิจัยคิดว่า ปรากฏการณ์นี้อาจเป็นเศษซากของดาวฤกษ์ที่ยุบตัว โดยอาจจะเป็นดาวนิวตรอนหนาแน่นหรือดาวแคระขาวที่ตายแล้ว ซึ่งมีสนามแม่เหล็กแรงสูง หรืออีกทฤษฎีหนึ่งคือ อาจเป็นวัตถุท้องฟ้าชนิดอื่นโดยสิ้นเชิง

หลังจากนั้น โอโดเฮอร์ตีและทีมนักดาราศาสตร์ของศูนย์วิจัยดาราศาสตร์วิทยุนานาชาติ (ICRAR) มหาวิทยาลัยเคอร์ติน ก็ได้เดินหน้าศึกษาหาวัตถุท้องฟ้าอื่นที่คล้ายกัน เพื่อหาคำตอบให้ได้ว่า มันคืออะไรกันแน่

ดร.นาตาชา เฮอร์ลีย์-วอล์กเกอร์ อาจารย์อาวุโสของ ICRAR กล่าวว่า “เรารู้สึกงุนงง ... ดังนั้นเราจึงเริ่มค้นหาวัตถุที่คล้ายกันเพื่อดูว่าเป็นเหตุการณ์แปลกที่เกิดขึ้นเดี่ยว ๆ หรือเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสิ่งที่ยังไม่ถูกค้นพบ”

ทีมวิจัยสำรวจอวกาศโดยใช้ Murchison Widefield Array ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุในชนบทห่างไกลของรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย ระหว่างเดือนกรกฎาคมถึงกันยายน 2022

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบวัตถุหนึ่งห่างออกไป 15,000 ปีแสงจากโลกในกลุ่มดาวโล่ (Scutum) วัตถุดังกล่าวมีชื่อว่า GPM J1839−10 ปล่อยคลื่นวิทยุทุก ๆ 22 นาที ส่วนการระเบิดของพลังงานใช้เวลานานถึง 5 นาที

นักดาราศาสตร์เชื่อว่ามันอาจเป็นแมกนีทาร์ แต่ถ้าวัตถุนั้นเป็นแมกนีทาร์ จะเป็นการท้าทายองค์ความรู้ดั้งเดิม เพราะแมกนีทาร์ที่โลกเคยรู้จักทั้งหมด จะปล่อยพลังงานออกมาในเวลาไม่กี่วินาที หรือมากสุดก็ไม่กี่นาทีเท่านั้น

เฮอร์ลีย์-วอล์กเกอร์กล่าวว่า ”วัตถุท้องฟ้าที่น่าทึ่งนี้ท้าทายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับดาวนิวตรอนและแมกนีทาร์ ซึ่งเป็นหนึ่งในวัตถุท้องฟ้าที่แปลกใหม่และสุดโต่งที่สุดในเอกภพ”

มีการใช้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและอวกาศอื่น ๆ เพื่อติดตามการสังเกตการณ์ของวัตถุท้องฟ้าที่เพิ่งค้นพบ

เฮอร์ลีย์-วอล์กเกอร์กล่าวว่า “มันปรากฏขึ้นในการสังเกตการณ์โดยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Giant Metrewave ในอินเดีย และ Very Large Array ในสหรัฐฯ มีการสังเกตการณ์ย้อนหลังไปถึงปี 1988”

เธอเสริมว่า “นั่นเป็นช่วงเวลาที่ค่อนข้างเหลือเชื่อสำหรับฉัน ฉันอายุ 5 ขวบเท่านั้นในตอนที่กล้องโทรทรรศน์ของเราบันทึกสัญญาณจากวัตถุนี้เป็นครั้งแรก แต่ไม่มีใครสังเกตเห็นมัน และมันก็ซ่อนอยู่ในข้อมูลเป็นเวลา 33 ปี พวกเขาพลาดเพราะไม่คาดคิดว่าจะเจออะไรแบบนี้”

ดาวแมกนีทาร์ส่วนใหญ่จะมีระดับสนามแม่เหล็กอยู่ใต้สิ่งที่เรียกว่า “เส้นมรณะ” ซึ่งหมายความว่า สนามแม่เหล็กของมันอ่อนเกินไปที่จะปล่อยคลื่นวิทยุที่มีพลังออกมา

แต่วัตถุ GPM J1839−10 นั้น มีลักษณะของการหมุนช้า ๆ จนไม่น่าจะผลิตคลื่นวิทยุได้สูง เฮอร์ลีย์-วอล์กเกอร์กล่าวว่า “วัตถุที่เราค้นพบกำลังหมุนช้าเกินกว่าจะผลิตคลื่นวิทยุได้ อยู่ต่ำกว่าเส้นมรณะ”

เธอเสริมว่า “สมมติว่านี่เป็นแมกนีทาร์ วัตถุนี้ก็ไม่น่าจะสร้างคลื่นวิทยุได้ แต่เรากำลังเห็นเป็นแบบนั้น และเราไม่ได้พูดถึงแค่การปล่อยคลื่นวิทยุเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เพราะทุก ๆ 22 นาที มันจะปล่อยพลังงานความยาวคลื่นวิทยุออกมาเป็นเวลา 5 นาที และทำแบบนั้นมาอย่างน้อย 33 ปีแล้ว ไม่ว่ากลไกใดก็ตามที่อยู่เบื้องหลังวัตถุนี้ ล้วนเป็นสิ่งที่ไม่ธรรมดาแน่นอน”

แม้ว่าการค้นพบนี้จะทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับวิธีการก่อตัวและวิวัฒนาการของแมกนีทาร์ แต่ก็อาจเชื่อมโยงกับปรากฏการณ์จักรวาลลึกลับอื่น ๆ เช่น การระเบิดของคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็ว การปะทุของคลื่นวิทยุที่รุนแรงและยาวนานเป็นมิลลิวินาทีนั้นไม่ทราบที่มา แต่แมกนีทาร์ได้รับการระบุว่าเป็นสาเหตุที่เป็นไปได้

ทีมวิจัยกำลังเตรียมที่จะสังเกตการณ์ GPM J1839−10 มากขึ้นในอนาคต รวมทั้งดำเนินการค้นหาวัตถุที่คล้ายกันมากขึ้นเพื่อตรวจสอบว่าวัตถุเหล่านี้เป็นเพียงแมกนีทาร์ที่ผิดปกติ หรือเป็นวัตถุอย่างอื่นที่ต่างออกไปโดยสิ้นเชิง

 

เรียบเรียงจาก CNN

ภาพจาก ICRAR