สมาคมดาราศาสตร์ไทย

จันทราพบไม้บรรทัดวัดเอกภพแบบใหม่

จันทราพบไม้บรรทัดวัดเอกภพแบบใหม่

1 พ.ค. 2543
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
นักดาราศาสตร์ได้ใช้สถานีสังเกตการณ์เอกซ์เรย์จันทรา (Chandra X-ray Observatory) พัฒนาวิธีใหม่ในการหาระยะทางของวัตถุในเอกภพ วิธีนี้สามารถวัดระยะห่างของวัตถุที่เป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ได้อย่างแม่นยำ หงส์ เอกซ์-3 (Cygnus X-3) เป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์แหล่งหนึ่ง เชื่อว่าอาจเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำที่กำลังโคจรรอบดาวฤกษ์สหาย ทีมนักสำรวจที่ประกอบด้วยนักดาราศาสตร์จากเยอรมันและอเมริกันได้ใช้สถานีสังเกตการณ์จันทราสำรวจแหล่งกำเนิดรังสีนี้ สังเกตการเปลี่ยนแปลงความเข้มของรังสีที่ปล่อยออกมาและสังเกตระยะเวลาในการแผ่รังสีจากแหล่งกำเนิดไปยังวงของฝุ่นก๊าซที่อยู่ล้อมรอบ "วงของแสงที่เรืองขึ้นรอบแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์นี้ คล้ายกับแสงที่จับเป็นวงล้อมรอบดวงไฟสัญญาณจราจรในคืนที่มีหมอกลงจัด เมื่อสัญญาณไฟมีการเปิดปิดแต่ละครั้ง วงแสงที่ล้อมรอบก็จะสว่างและดับตามโดยมีเวลาหน่วงเล็กน้อย" เปเตอร์ เปรเดห์ล จากสถาบันมักซ์ พลังก์ ผู้ที่เขียนรายงานวิจัยชิ้นนี้อธิบาย "สำหรับกรณีสัญญาณไฟจราจร ระยะเวลาที่หน่วงนี้จะสั้นเพียงเศษเสี้ยวของวินาทีจนวัดไม่ได้ แต่ถ้าแหล่งกำเนิดแสงกับก๊าซอยู่ห่างกันสัก 30,000 ปีแสง ระยะเวลาหน่วงนี้ก็จะเป็น 15 นาที ซึ่งสามารถวัดได้และนำมาหาระยะห่างระหว่างก๊าซและแหล่งกำเนิดได้" 

วิธีการหาระยะทางอย่างนี้ ไม่ใช่วิธีใหม่ที่เพิ่งคิดได้ แต่ถูกคิดขึ้นมาเมื่อ 27 ปีก่อนโดย โยอาคิม ทรุมแปร์ และเพื่อนร่วมงานอีกคนหนึ่ง ซึ่งทรุมแปร์ก็เป็นหนึ่งในทีมที่สำรวจในครั้งนี้เช่นกัน แต่การวัดตามวิธีนี้ต้องการความแม่นยำเที่ยงตรงของอุปกรณ์สูงมาก จึงเพิ่งมาทำได้จริง ๆ ด้วยความสามารถของกล้องจันทรา ที่เพิ่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือนกรกฎาคมปีที่แล้วนี้เอง เปรเดห์ล และคณะได้สำรวจ หงส์ เอกซ์-3 เป็นเวลาสามชั่วโมงครึ่งด้วยแอดวานซ์ซีซีดีอิมเมจจิงสเปกโทรกราฟของจันทรา สังเกตการผันแปรของรังสีเปรียบเทียบกับการเรืองแสงของวงก๊าซรอบ ๆ และเวลาหน่วงของการเรืองแสง 

หลังจากการวิเคราะห์ข้อมูล นักดาราศาสตร์ลงความเห็นว่า หงส์ เอกซ์-3 มีระยะห่างจากโลก 30,000 ปีแสง คลาดเคลื่อนไม่เกิน 20 เปอร์เซ็นต์ สาเหตุที่ความคลาดเคลื่อนยังสูงอยู่เนื่องจากระยะเวลาที่สำรวจสั้นเพียง ชั่วโมงครึ่ง ซึ่งยังสั้นกว่าคาบการแปรแสง 4.8 วันของหงส์ เอกซ์-3 เสียอีก นักดาราศาสตร์จะสำรวจเก็บข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มความแม่นยำอีกครั้งภายในปีนี้ 

เปรเดห์ล และนักสำรวจคนอื่น ๆ เชื่อว่าเทคนิคในการวัดระยะทางแบบนี้ไม่เพียงแต่ใช้ได้กับวัตถุภายในดาราจักรทางช้างเผือกเท่านั้น แต่จะใช้ได้กับดาราจักรข้างเคียงอย่างดาราจักรแอนดรอเมดาและดาราจักรเมฆแมเจลแลนใหญ่ได้ด้วย 

ภาพของ หงส์ เอกซ์-3 ที่ถ่ายโดยสถานีสังเกตการณ์จันทรานี้ ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถวัดระยะห่างจากโลกได้

ภาพของ หงส์ เอกซ์-3 ที่ถ่ายโดยสถานีสังเกตการณ์จันทรานี้ ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถวัดระยะห่างจากโลกได้

ที่มา: