สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ฮับเบิลวัดอัตราการขยายตัวของเอกภพ

ฮับเบิลวัดอัตราการขยายตัวของเอกภพ

1 มิ.ย. 2542
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
นักดาราศาสตร์กลุ่มหนึ่ง ได้ใช้เวลานานถึง ปีกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในการศึกษาหาค่าคงที่ฮับเบิล ซึ่งเป็นตัวบ่งบอกอายุและอนาคตของเอกภพ

ค่าคงที่ฮับเบิลที่วัดได้ในครั้งคือประมาณ 70 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อเมกกะพาร์เซก (1 พาร์เซกเท่ากับ 3.26 ปีแสง) คลาดเคลื่อนไม่เกิน 10 เปอร์เซ็นต์  ซึ่งถือว่าเป็นค่าที่แม่นยำที่สุดที่สามารถทำได้ในขณะนี้ 

ค่าคงที่ฮับเบิล (Hoเป็นตัวเลขที่มีความสำคัญมากในวงการจักรวาลวิทยา เพราะเป็นตัวเลขที่จะบอกอัตราการขยายตัวของเอกภพและอายุของเอกภพได้ ชื่อของค่าคงที่ฮับเบิลตั้งขึ้นเพื่อเป็นเกียรติแต่เอ็ดวิน ฮับเบิล นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกา 

นักดาราศาสตร์กลุ่มนี้ใช้วิธีวัดความผันแปรของความสว่างของดาวแปรแสงชนิดซีฟิอิดที่อยู่ตามดาราจักรต่าง ๆ  เมื่อสามารถวัดความสว่างปรากฏของดาวเหล่านี้แล้วก็จะได้ระยะห่างของดาว รวมถึงระยะห่างของดาราจักรที่ดาวนั้นอาศัยอยู่ด้วย  เมื่อคำนวณร่วมกับอัตราการเคลื่อนที่ของดาราจักรที่วัดได้จากการเลื่อนไปทางแดงแล้ว นักดาราศาสตร์จึงได้อัตราการขยายตัวของเอกภพมา ซึ่งก็คือค่าคงที่ฮับเบิลนั่นเอง 

จากค่าคงที่ฮับเบิลที่คำนวณได้นี้ รวมกับการประเมินความหนาแน่นของเอกภพ ฟรีดแมนและคณะได้คำนวณต่อเพื่อหาค่าอายุของเอกภพ และได้ผลลัพธ์ออกมากว่า เอกภพมีอายุ 12,000 ล้านปี ตัวเลขนี้เท่ากับอายุของดาวฤกษ์ที่แก่ที่สุดในเอกภพ ทำให้ปัญหาที่เกิดขึ้นก่อนหน้าที่กล่าวว่าดาวฤกษ์บางดวงในกระจุกดาวทรงกลมมีอายุมากกว่าเอกภพก็หมดไปด้วย 

อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์บางคนยังไม่เห็นด้วยและไม่ยอมรับค่าคงที่ฮับเบิลที่วัดได้ในครั้งนี้ อลัน แซนเดจ เพื่อนของฟรีดแมน ก็เป็นหนึ่งในจำนวนนี้ เขายังคงเชื่อว่าค่าคงที่ฮับเบิลควรจะอยู่ราว ๆ 50 ถึง 60  





ภาพดาราจักรชนิดก้นหอย NGC 4603 ที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล นักดาราศาสตร์พบดาวแปรแสงชนิดซีฟิอิดประมาณ 36-50 ดวงอยู่ในดาราจักรนี้ ดาราจักร NGC 4603 นับเป็นดาราจักรที่ไกลที่สุดเท่าที่นักดาราศาสตร์สามารถตรวจพบดาวแปรแสงชนิดนี้ได้ การสำรวจดาวแปรแสงชนิดซีฟิอิดในระไกลมากเช่นนี้ ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถวัดอัตราขยายตัวของเอกภพได้อย่างแม่นยำ

ภาพดาราจักรชนิดก้นหอย NGC 4603 ที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล นักดาราศาสตร์พบดาวแปรแสงชนิดซีฟิอิดประมาณ 36-50 ดวงอยู่ในดาราจักรนี้ ดาราจักร NGC 4603 นับเป็นดาราจักรที่ไกลที่สุดเท่าที่นักดาราศาสตร์สามารถตรวจพบดาวแปรแสงชนิดนี้ได้ การสำรวจดาวแปรแสงชนิดซีฟิอิดในระไกลมากเช่นนี้ ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถวัดอัตราขยายตัวของเอกภพได้อย่างแม่นยำ

ดาราจักร NGC 1365 เป็นอีกดาราจักรหนึ่งที่เวนดี ฟรีดแมนใช้ในการสำรวจดาวแปรแสงชนิดซีฟิอิดเพื่อหาอัตราการขยายตัวของเอกภพ ดาราจักรนี้พบดาวแปรแสงชนิดซีฟิอิดประมาณ 50 ดวง ภาพทางซ้ายเป็นภาพที่ถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์บนโลก ส่วนภาพทางขวาเป็นภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

ดาราจักร NGC 1365 เป็นอีกดาราจักรหนึ่งที่เวนดี ฟรีดแมนใช้ในการสำรวจดาวแปรแสงชนิดซีฟิอิดเพื่อหาอัตราการขยายตัวของเอกภพ ดาราจักรนี้พบดาวแปรแสงชนิดซีฟิอิดประมาณ 50 ดวง ภาพทางซ้ายเป็นภาพที่ถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์บนโลก ส่วนภาพทางขวาเป็นภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

ที่มา: