สมาคมดาราศาสตร์ไทย

เลนส์ความโน้มถ่วงที่แรงที่สุด

เลนส์ความโน้มถ่วงที่แรงที่สุด

25 ม.ค. 2547
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
คณะนักดาราศาสตร์นำโดย นะโอะอิชะ อินะดะ และ มะซะมุเนะ โอะงุริ จากมหาวิทยาลัยเกียวโต ได้สำรวจท้องฟ้าจากฐานข้อมูลท้องฟ้าดิจิทัลสโลนหรือเอสดีเอสเอส ซึ่งมีข้อมูลเควซาร์ถึงกว่า 30,000 ดวง ได้พบ SDSS J1004+4112 ในกลุ่มดาวสิงโตเล็ก

จากการใช้กล้องซุบะรุที่ยอดเขามานาเคอาในฮาวาย พบว่าภาพของเควซาร์นี้แยกออกเป็นสี่ภาพห่างกันถึง 14.62 พิลิปดา เป็นตัวเลขที่มากที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ มากกว่าสองเท่าของภาพเควซาร์ที่ถูกแยกออกที่เคยถ่ายได้ก่อนหน้านี้

การที่ภาพเควซาร์หนึ่งดวงแยกออกเป็นสี่เช่นนี้เป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า เลนส์ความโน้มถ่วง เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นตามทฤษฎีของแอลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เกิดขึ้นเมื่อความโน้มถ่วงจากวัตถุหนึ่งหักเหและขยายแสงจากวัตถุที่อยู่ด้านหลังและไกลออกไปพอดี ภาพเควซาร์ที่ถูกขยายบางครั้งอาจเป็นภาพซ้อนกันหรืออาจเกิดเป็นภาพวงแหวนล้อมรอบดาราจักรที่ทำหน้าที่เป็นเลนส์ก็ได้

นักดาราศาสตร์ได้ใช้ปรากฏการณ์นี้ให้เป็นประโยชน์ในการค้นหาเควซาร์และดาราจักรที่อยู่ไกลมาก ๆ ซึ่งปรกติมองไม่เห็นเนื่องจากแสงจางเกินไป 

  

สำหรับกรณีของ J1004+4112 นี้ อยู่ห่างออกไปถึง 10,000 ล้านปี ส่วนกระจุกดาราจักรที่เป็นเลนส์ความโน้มถ่วงที่แสงอยู่ห่างออกไป 6.2 พันล้านปีแสง การที่ภาพของเควซาร์แยกออกห่างกันมากถึง 14.62 พิลิปดา แสดงว่าย่อมมีมวลมากมายมหาศาลอยู่ ซึ่งลำพังมวลที่มองเห็นไม่สามารถสร้างความโน้มถ่วงมากมายเช่นนั้นได้ จึงต้องมีมวลที่มองไม่เห็นเป็นส่วนประกอบอยู่ด้วย มวลที่มองไม่เห็นนั้นก็คือสสารมืดเย็นนั่นเอง การค้นพบครั้งนี้เป็นอีกหลักฐานหนึ่งที่สนับสนุนการมีอยู่ของสสารมืด

นับตั้งแต่ปี 2522 มีการค้นพบเลนส์ความโน้มถ่วงและบันทึกลงบัญชีแล้วกว่า 80 แห่ง แต่ไม่มีเลนส์แห่งไหนเลยที่มีมุมห่างกันกว่า พิลิปดา แม้ในทางทฤษฎีเป็นไปได้ที่จะมีมุมกว้างกว่านี้ก็ตาม

ผู้วิจัยเชื่อว่าบนท้องฟ้ายังมีเควซาร์ที่ถูกเลนส์ขยายห่างมากอย่างนี้อีกหลายแห่งรอคอยการค้นพบ ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากในการศึกษาการกระจายของสสารมืดในเอกภพ 

ภาพนี้ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ซุบะรุที่ยอดเขามานาเคอาในฮาวาย จุดสี่จุดที่มีอักษร A, B, C และ D กำกับอยู่คือเควซาร์ SDSS J1004+4112

ภาพนี้ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ซุบะรุที่ยอดเขามานาเคอาในฮาวาย จุดสี่จุดที่มีอักษร A, B, C และ D กำกับอยู่คือเควซาร์ SDSS J1004+4112

    ที่มา:

    ข่าวที่คล้ายกัน: