สมาคมดาราศาสตร์ไทย

แสงวาบรังสีแกมมาที่ปล่อยพลังงานรุนแรงที่สุด

แสงวาบรังสีแกมมาที่ปล่อยพลังงานรุนแรงที่สุด

1 มิ.ย. 2541
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ได้มีการค้นพบแสงวาบของรังสีแกมมา (Gamma Ray Burst) อย่างรุนแรงจากขอบจักรวาลอันไกลโพ้น เป็นการระเบิดที่รุนแรงที่สุดนับแต่เอกภพได้กำเนิดมา 

"ภายในระยะเวลาเพียงหนึ่งหรือสองวินาที การระเบิดนี้ได้ส่องสว่างเท่ากับส่วนที่เหลือในเอกภพทั้งหมด" Goerge Djorgovski ศาสตราจารย์จาก Caltech ซึ่งเป็นหัวหน้าทีมสำรวจจากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียกล่าว 

แสงวาบนี้ได้ถูกค้นพบเมื่อวันที่ 14 ธันวาคม 2540 โดยดาวเทียมสองดวงคือดาวเทียม BeppoSAX ของอิตาลีและเนเธอร์แลนด์ กับดาวเทียมสถานีสังเกตการณ์รังสีแกมมาคอมป์ตัน (Compton Gamma Ray Observatory) ขององค์การนาซา สถานีสังเกตการณ์คอมป์ตันได้ให้รายละเอียดในด้านความสว่าง ส่วนดาวเทียม BeppoSAX ช่วยบอกตำแหน่งที่แน่นอนของต้นกำเนิดพลังงานรุนแรงนี้ แสงวาบนี้ได้ถูกตั้งชื่อว่า GRB 971214 ซึ่งข้อมูลจากดาวเทียมสองดวงนี้ได้เป็นข้อมูลสนับสนุนอย่างดี สำหรับการสำรวจเพิ่มเติมโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล 

จุดกำเนิดของการระเบิดนี้อยู่ในดาราจักรหนึ่งซึ่งอยู่ห่างจากโลก 12,000 ล้านปีแสง ความสว่างแสงวาบที่วัดได้นั้นมีความสว่างมากทั้ง ๆ ที่ต้นกำเนิดอยู่ไกลมาก นั่นหมายความว่าพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจะต้องสูงมากเช่นกัน ปรากฏการณ์การระเบิดที่รุนแรงที่สุดที่มนุษย์เคยพบเห็นคือ การระเบิดของดาวฤกษ์หรือที่เรียกว่าซูเปอร์โนวา แต่ GRB 971214 นี้ปล่อยพลังงานถึง 1053 เอิร์กหรือมากกว่าพลังงานจากซูเปอร์โนวาหลายร้อยเท่า หรือเรียกว่าเป็นการระเบิดที่รุนแรงที่สุดรองจากบิกแบงเลยทีเดียว 

การปลดปล่อยพลังงานมหาศาลเช่นนี้ทำให้นักดาราศาสตร์ต้องขบคิดอย่างหนัก เนื่องจากแทบไม่มีทฤษฎีเกี่ยวกับการเกิดแสงวาบรังสีแกมมาทฤษฎีใดเลยที่สามารถอธิบายเรื่องนี้ได้ ปรากฏการณ์นี้เป็นปรากฏการณ์ที่รุนแรงและเหลือเชื่อเกินกว่าใครจะจินตนาการไปถึง แต่บางทีทฤษฎีหลุมดำหมุนซึ่งเป็นทฤษฎีที่เพิ่งเกิดขึ้นมาไม่นานอาจจะอธิบายปรากฏการณ์นี้ได้ 

แสงวาบรังสีแกมมาเป็นหนึ่งในสุดยอดปริศนาในสาขาวิชาดาราศาสตร์ที่ยังรอคำตอบ เป็นการลุกวาบของรังสีแกมมาพลังงานสูงเพียงช่วงเวลาสั้น ๆ เพียง ไม่กี่วินาที ตำแหน่งของแหล่งกำเนิดรังสีนั้นพบว่าเกิดจากทุกทิศทางบนท้องฟ้า ไม่มีตำแหน่งหรือการเกาะกลุ่มที่แน่นอน แสงวาบรังสีแกมมาถูกค้นพบเป็นครั้งแรกในทศวรรษ 1960 โดยดาวเทียม วีลา (Vela) ซึ่งเป็นดาวเทียมทหารของสหรัฐอเมริกา หลังจากนั้นเป็นต้นมา หลากหลายทฤษฎีได้ถูกเสนอขึ้นมาเพื่ออธิบายถึงแหล่งกำเนิดของแสงวาบเหล่านี้ จนถึงขณะนี้ สถานีสังเกตการณ์คอมป์ตันได้ตรวจพบแสงวาบรังสีแกมมามาแล้วหลายพันครั้ง 

นักดาราศาสตร์จาก Caltech ได้วัดระยะห่างของดาราจักรที่เป็นแหล่งกำเนิดของแสงวาบนี้โดยใช้กล้องโทรทรรศน์เค็ก (Keck) และสามารถวัดค่าการเลื่อนไปทางแดงได้เท่ากับ 3.4 หากสมมุติให้เอกภพมีอายุ 14,000 ล้านปี หมายความว่าดาราจักรนี้อยู่ห่างจากโลกประมาณ 12,000 ล้านปีแสง 

ในอนาคตอันใกล้นี้ องค์การนาซาจะส่งดาวเทียมขึ้นไปสำรวจแสงวาบรังสีแกมมาโดยเฉพาะ คือยาน HETE II (High Engergy transient Experiment II) ซึ่งจะปล่อยขึ้นไปในปี พ.ศ. 2542 และ Gamma ray Large Area space Telescope (GLAST) ซึ่งจะปล่อยขึ้นไปในปี พ.ศ. 2548 ยาน HETE II จะมีความสามารถในการหาตำแหน่งต้นกำเนิดของแสงวาบได้อย่างรวดเร็ว และจะส่งตำแหน่งนั้นกลับลงมายังหอสังเกตการณ์ภาคพื้นดิน ส่วน GLAST จะสำรวจเฉพาะแสงวาบที่มีพลังงานสูงมากเท่านั้น 

    ภาพแสงวาบรังสีแกมมา GRB971214 ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

    ภาพแสงวาบรังสีแกมมา GRB971214 ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

    ภาพทางซ้ายและทางขวาถ่ายที่เวลาห่างกันสองเดือน สังเกตว่ามีจุดแสงที่จางลงจุดหนึ่ง ซึ่งเป็นตำแหน่งที่เกิดแสงวาบรังสีแกมมาขึ้น (ศรชี้)

    ภาพทางซ้ายและทางขวาถ่ายที่เวลาห่างกันสองเดือน สังเกตว่ามีจุดแสงที่จางลงจุดหนึ่ง ซึ่งเป็นตำแหน่งที่เกิดแสงวาบรังสีแกมมาขึ้น (ศรชี้)

    ที่มา: