สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ฮับเบิลพบดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลที่สุด

ฮับเบิลพบดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลที่สุด

18 เม.ย. 2561
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ด้วยกำลังในการรวบรวมแสงของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล บวกกับปรากฏการณ์ธรรมชาติช่วยเสริม ทำให้นักดาราศาสตร์พบดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยพบ ดาวดวงนี้ส่องแสงมาตั้งแต่ที่เอกภพมีอายุเพียงหนึ่งในสามของปัจจุบันเท่านั้น

การค้นพบนี้เป็นผลงานของคณะนักดาราศาสตร์นำโดย แพทริก เคลลี นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมินเนสโซตา 

แม้ว่าดาวดวงนี้จะจัดเป็นดาวสว่าง แต่ด้วยระยะทางที่ไกลโพ้นเช่นนั้น ไม่มีทางที่จะมองเห็นได้จากโลก แม้จะใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดก็ตาม นอกจากจะมีตัวช่วยอื่น ซึ่งในที่นี้ก็คือ ปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วง ปรากฏการณ์นี้ได้ขยายแสงของดาวให้สว่างขึ้นอย่างมากจนพอจะสังเกตได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

ปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป เกิดขึ้นเมื่อแสงจากวัตถุดวงหนึ่งถูกขวางโดยวัตถุมวลสูงอีกดวงหนึ่ง ความโน้มถ่วงของวัตถุที่มาขวางทำให้ปริภูมิโดยรอบบิดโค้งคล้ายเลนส์ที่หักเหแสงจากเบื้องหลังให้ลู่เข้ามายังจุดเดียว ทำให้แสงสว่างจากวัตถุเบื้องหลังเพิ่มมากขึ้นอย่างมาก การศึกษาของนักวิจัยคณะนี้พบว่า ถ้าวัตถุที่เข้ามาขวางเป็นกระจุกดาราจักร ความโน้มถ่วงของทั้งกระจุกจะขยายแสงจากเบื้องหลังให้สว่างขึ้นได้มากราว 50 เท่า แต่ถ้าภายในกระจุกดาราจักรนั้นมีวัตถุขนาดเล็กที่มาขวางแสงจากวัตถุเบื้องหลังนั้นด้วย ก็จะเกิดปรากฏการณ์เลนส์ขึ้นได้เช่นกัน เรียกว่าปรากฏการณ์เลนส์จุลภาค กำลังขยายแสงก็จะเพิ่มขึ้นได้มาถึง 5,000 เท่าเลยทีเดียว

การค้นพบครั้งนี้มีเรื่องโชคช่วยเข้ามาเกี่ยวข้อง เกิดขึ้นขณะที่กำลังศึกษาซูเปอร์โนวาดวงหนึ่ง ชื่อว่า เรฟสดัล ซึ่งได้มีการคำนวณล่วงหน้าไว้ว่ากำลังจะถูกกระจุกดาราจักรกระจุกหนึ่งชื่อ แมกส์ เจ 1149 (MACS J1149) ที่อยู่ห่างออกไปราว พันล้านปีแสงเข้าขวาง ซึ่งจะทำให้เกิดปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วง แต่ในระหว่างการติดตามซูเปอร์โนวาเรฟดัลและรอคอยให้ปรากฏการณ์เลนส์เกิดขึ้น กลับพบว่ามีจุดแสงอีกจุดหนึ่งที่ไม่เคยรู้จักมาก่อนสว่างวาบขึ้นมาในกรอบภาพเดียวกับซูเปอร์โนวา 

นักดาราศาสตร์คณะนี้ตั้งชื่อเล่นให้ดาวดวงนี้ว่า อิคารัส ดาวอิคารัสได้ส่องแสงตั้งแต่ที่เอกภพมีอายุเพียง 4.4 พันล้านปีเท่านั้น

หลังจากทราบตำแหน่งของอิคารัสแล้ว ได้มีการติดตามสำรวจดาวดวงนี้ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลอีกครั้งเพื่อวัดสเปกตรัมของดาว จึงทราบว่าอิคารัสเป็นดาวฤกษ์ธรรมดา ไม่ใช่ซูเปอร์โนวา แต่มีเหตุการณ์พิเศษนอกเหนือจากปรากฏการณ์เลนส์ที่เกิดจากกระจุกดาราจักร คือวัตถุมวลสูงขนาดเล็กอีกดวงหนึ่งภายในกระจุกนั้นมาขวางอยู่พอดี จึงทำให้เกิดปรากฏการณ์เลนส์จุลภาคร่วมด้วย 

การค้นพบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลสุดขอบเอกภพในครั้งนี้ย่อมไม่ใช่ครั้งสุดท้าย นักดาราศาสตร์คาดหวังว่า เมื่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ขึ้นประจำการ จะได้พบปรากฏการณ์เช่นนี้และสามารถศึกษารายละเอียดได้มากอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนก็เป็นได้

ปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงที่เกิดจากกระจุกดาราจักร <wbr>และยังทำให้นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวอิคารัส <wbr>(ศรชี้) <wbr>ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยพบ <wbr> <wbr><br />
<br />

ปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงที่เกิดจากกระจุกดาราจักร และยังทำให้นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวอิคารัส (ศรชี้) ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยพบ  

(จาก NASA/ESA/P. Kelly (University of California, Berkeley))