สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ดาวประหลาด กะพริบทุก 18 นาที

ดาวประหลาด กะพริบทุก 18 นาที

17 ก.พ. 2565
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ในดาราจักรของเราเต็มไปด้วยสิ่งเร้นลับ มีทั้งวัตถุที่มืดมิดแต่ดึงดูดทุกสิ่ง ดาวที่เนื้อแน่นจนมีขนาดเล็กเท่าโลก กลุ่มแก๊สเรืองแสงที่ฟุ้งกระจายดูสวยงาม หน้าที่ของนักดาราศาสตร์ก็คืออธิบายว่าสิ่งนั้นคืออะไร เกิดขึ้นได้อย่างไร ปริศนาบางข้อก็อธิบายได้ไม่ยาก แต่บางข้อก็ต้องใช้เวลาขบคิดกันนานหลายสิบปีจึงจะอธิบายได้ และปริศนาบางข้อก็ยังไร้คำตอบ

เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักดาราศาสตร์จากศูนย์วิจัยดาราศาสตร์วิทยุนานาชาติ (ICRAR) ได้ค้นพบวัตถุดวงใหม่ที่อาจเป็นงานยากอีกชิ้นหนึ่งที่ต้องมาหาคำตอบกันว่ามันคืออะไรกันแน่

วัตถุดวงนี้เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นแบบจุดคล้ายดาวฤกษ์ อยู่ห่างจากโลก 4,000 ปีแสงในทิศทางของกลุ่มดาวไม้ฉาก แผ่รังสีในช่วงคลื่นวิทยุรุนแรงและเป็นคาบ คาบยาวประมาณ 18 นาที แต่ละครั้งยาวตั้งแต่ครึ่งวินาทีจนถึงเกือบนาที บางครั้งการแผ่รังสีเป็นคาบก็ขาดหายไปสักช่วงระยะเวลาหนึ่งแล้วก็กลับมาอีกครั้งด้วยคาบแบบเดิมแต่เหลื่อมจังหวะกัน และการแผ่รังสีประหลาดนี้ปรากฏขึ้นเพียงแค่สามเดือนเท่านั้น หลังจากนั้นก็หายไปไม่แผ่รังสีออกมาอีกเลย พฤติกรรมประหลาดเหล่านี้เป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์ไม่เคยเห็นมาก่อน มันประหลาดเสียจนนักดาราศาสตร์ไม่รู้ว่ามันคืออะไรกันแน่

อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์เรียกวัตถุประเภทนี้ไว้ก่อนว่า วัตถุเปล่งแสงระยะสั้นคาบยาว (long period transient) 

นักดาราศาสตร์รู้จักวัตถุเปล่งแสงระยะสั้น (transient) มาหลายชนิด พัลซาร์ก็เป็นวัตถุเปล่งแสงระยะสั้นเช่นกัน แต่เป็นชนิดคาบสั้น มีคาบการเปล่งแสงสั้นในระดับวินาทีหรืออาจไม่ถึงวินาที วัตถุเปล่งแสงระยะสั้นบางชนิดส่องสว่างเพียงรอบเดียวไม่เป็นรายคาบ เช่น ซูเปอร์โนวา ซึ่งส่องสว่างเป็นระยะเวลานานหลายวันหรืออาจนานได้หลายเดือน แต่วัตถุเป็นแสงระยะสั้นที่มีคาบเป็นนาทีอย่างวัตถุที่เพิ่งพบครั้งนี้เป็นเรื่องใหม่ในวงการดาราศาสตร์จริง 

ดาวแม่เหล็ก ภาพในจินตนาการของศิลปิน (จาก ICRAR)

ข้อมูลจากการสำรวจแสดงว่าวัตถุดวงนี้มีสนามแม่เหล็กเข้มข้น คลื่นวิทยุที่แผ่ออกมาเกิดโพลาไรเซชันอย่างเด่นชัด เป็นไปไม่ได้ว่าวัตถุนี้จะเป็นพัลซาร์ธรรมดา การส่งพัลส์เกิดขึ้นจากการหมุนรอบตัวเองของดาวนิวตรอน เมื่อดาวนิวตรอนหมุนไปในแต่ละรอบ ขั้วของดาวจะกวาดไปในอวกาศ ลำของรังสีที่พุ่งออกมาตามแนวขั้วเมื่อกวาดชี้มายังโลก กล้องโทรทรรศน์บนโลกก็จะตรวจจับสัญญาณได้เป็นห้วงที่มีคาบคงที่หรือค่อนข้างคงที่ 
คำอธิบายหนึ่งคือ วัตถุดวงนี้อาจเป็นดาวแม่เหล็กที่มีคาบยาวเป็นพิเศษ ดาวแม่เหล็ก หรือ แมกนีตาร์ เป็นดาวนิวตรอนชนิดหนึ่งที่มีสนามแม่เหล็กเข้มข้นมาก ดาวแม่เหล็กส่วนใหญ่หมุนรอบตัวเองเร็วพอ ๆ กับพัลซาร์ทั่วไป แต่สนามแม่เหล็กของดาวแม่เหล็กอาจทำอันตรกิริยากับไอออนรอบ ๆ ทำให้หมุนรอบตัวเองช้าลงไปกลายเป็นพัลซาร์ชนิดคาบยาว แต่ทฤษฎีนี้ก็มีปัญหาเพราะดาวแม่เหล็กคาบยาวหากมีจริงก็ไม่น่าจะสว่างขนาดนี้และก็ควรมีคาบคงที่ แต่วัตถุดวงนี้สว่างมากและมีคาบไม่คงที่


หรือมันอาจเป็นวัตถุประเภทอื่น เช่นหลุมดำที่เพิ่งเกิดใหม่ หรืออาจเป็นดาวควาร์กที่เคยมีแต่ในทฤษฎี การที่เรามีวัตถุให้ศึกษาเพียงดวงเดียว จึงไม่อาจชี้ชัดได้ว่าเป็นอะไรกันแน่ ดังนั้นนักดาราศาสตร์คณะนี้จึงต้องค้นหาวัตถุจำพวกนี้ต่อไปเพื่อที่จะไขปัญหานี้ให้ได้ และอาจต้องพึ่งพากล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังแรงสูงกว่าที่มีอยู่ บางทีผู้ไขปัญหาข้อนี้ให้นักดาราศาสตร์ได้อาจเป็นกล้องโทรทรรศน์ เอสเคเอ (SKA--Square Kilometre Array) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่กำลังจะเข้าประจำการในทศวรรษหน้า