สมาคมดาราศาสตร์ไทย

แสงวาบรังสีแกมมาจากดาวนิวตรอนชนกัน

แสงวาบรังสีแกมมาจากดาวนิวตรอนชนกัน

25 พ.ค. 2548
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
เมื่อวันที่ พฤษภาคม 2548 เวลา นาฬิกาตามเวลาสากล ดาวเทียมสวิฟต์ของนาซาได้ตรวจพบแสงวาบรังสีแกมมาครั้งหนึ่ง มีชื่อว่า GRB050509b แสงวาบนี้เปล่งรังสีออกมาเป็นเวลาเพียง 30 มิลลิวินาที (3 ใน 100 วินาที) เท่านั้น แม้เป็นเวลาสั้น ๆ แต่ก็เพียงพอที่จะคลายปมปริศนาต้นกำเนิดอันลึกลับของตนเองได้

แสงวาบรังสีแกมมาเป็นวัตถุและเหตุการณ์ลึกลับอย่างหนึ่ง เพราะนักดาราศาสตร์ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าเกิดจากอะไร เชื่อว่าอาจเกิดจากได้จากหลายสาเหตุ แสงวาบชนิดที่กินระยะเวลานานหลายวินาทีเชื่อว่าเกิดจากดาวที่มีมวลสูงมากระเบิดเป็นซูเปอร์โนวาที่รุนแรงกว่าซูเปอร์โนวาทั่วไป แสงวาบที่เกิดขึ้นในลักษณะนี้มีกรณีศึกษามากพอที่จะแน่ใจได้ว่าทฤษฎีนี้ถูกต้อง เนื่องจากปรากฏการณ์กินเวลานานพอที่จะให้นักดาราศาสตร์เก็บข้อมูลไปวิเคราะห์และพิสูจน์ได้

แสงวาบ GRB050509b ที่พบในครั้งนี้เป็นอีกชนิดหนึ่ง เป็นชนิดที่เกิดขึ้นเป็นเวลาสั้นมาก ต้นกำเนิดของแสงวาบชนิดนี้ยังไม่ทราบแน่ชัด ทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่า เกิดจากดาวนิวตรอนสองดวงชนกัน ดาวนิวตรอนทั้งสองนี้เดิมเป็นดาวฤกษ์สองดวงที่โคจรรอบกันเอง แต่ต่อมาได้ระเบิดกลายเป็นดาวนิวตรอน และค่อย ๆ โคจรรอบซึ่งกันและกันด้วยวงที่แคบลงเรื่อย ๆ จนในที่สุดก็ชนกันและหลอมรวมกันเป็นหลุมดำ การชนกันทำให้เกิดรังสีแกมมารุนแรงออกมา อีกทฤษฎีหนึ่งเชื่อว่าเกิดจากการพ่นมวลสารของดาวนิวตรอนชนิดหนึ่งที่มีสนามแม่เหล็กเข้มข้นมาก มีชื่อเรียกเฉพาะว่า แมกนีตาร์ 

แสงวาบ GRB050509b ที่พบในครั้งนี้สนับสนุนทฤษฎีดาวนิวตรอนชนกัน เนื่องจากต้นกำเนิดของแสงวาบนี้อยู่ไกลเกินกว่าที่การระเบิดของแมกนีตาร์จะตรวจจับได้ ดังนั้นสาเหตุของการเกิดน่าจะเป็นปรากฏการณ์ที่รุนแรงกว่านั้น ซึ่งก็คือดาวนิวตรอนชนกันนั่นเอง นอกจากนี้ระยะเวลาที่เกิดปรากฏการณ์ตามที่สำรวจพบก็สอดคล้องกับระยะเวลาที่เกิดในแบบจำลองของการชนกันของดาวนิวตรอนเป็นอย่างดี

ความสำเร็จในการค้นพบนี้ส่วนหนึ่งมาจากการออกแบบดาวเทียมสวิฟต์ให้สามารถหันกล้องไปในทิศทางของแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาได้อย่างรวดเร็ว ในครั้งนี้ สวิฟต์ใช้เวลาหันกล้องเพียง 56 วินาทีหลังจากได้รับแจ้งการพบรังสีเป็นครั้งแรก

ความจริงครั้งนี้ไม่ใช่ครั้งแรกที่สวิฟต์พบแสงวาบที่สั้นระดับไมโครวินาทีได้ ก่อนหน้านี้ในเดือนกุมภาพันธ์ก็เคยตรวจพบมาแล้ว แต่ครั้งนั้นสวิฟต์หันกล้องไปไม่ได้เนื่องจากมีดวงอาทิตย์ขวางอยู่ หากหันกล้องไปรับแสงอาทิตย์ แสงจ้าของดวงอาทิตย์จะทำลายอุปกรณ์อันละเอียดอ่อนของสวิฟต์ได้

ปัจจุบันในดาราจักรของเราพบดาวนิวตรอนคู่เพียงสี่คู่เท่านั้น การค้นหาแสงวาบรังสีแกมมาระดับไมโครวินาทีในอนาคตจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้ทราบจำนวนของดาวนิวตรอนคู่ในเอกภพที่แท้จริง และมีกี่คู่ที่หลอมรวมกันกลายเป็นหลุมดำ 

ภาพวาดตามจินตนาการของศิลปิน แสดงการชนกันของดาวนิวตรอนสองดวง ปรากฏการณ์นี้อาจเป็นต้นกำเนิดของแสงวาบรังสีแกมมา (ภาพจาก NASA E/PO, Sonoma State University, Aurore Simonne)

ภาพวาดตามจินตนาการของศิลปิน แสดงการชนกันของดาวนิวตรอนสองดวง ปรากฏการณ์นี้อาจเป็นต้นกำเนิดของแสงวาบรังสีแกมมา (ภาพจาก NASA E/PO, Sonoma State University, Aurore Simonne)

ที่มา: