สมาคมดาราศาสตร์ไทย

เทคนิคใหม่ในการวัดระยะทางจากแสงวาบรังสีแกมมา

เทคนิคใหม่ในการวัดระยะทางจากแสงวาบรังสีแกมมา

1 ธ.ค. 2542
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ทีมนักดาราศาสตร์นำโดย เจย์ นอร์ริส จากศูนย์การบินอวกาศกอดดาร์ดของนาซา ได้ค้นพบวิธีใหม่ในการวัดระยะทางของแสงวาบรังสีแกมมา (Gamma-Ray Burst) โดยใช้วิธีการวัดระยะเวลาระหว่างช่วงที่ตรวจจับรังสีในย่านพลังงานต่างกัน 

นักดาราศาสตร์กลุ่มนี้ได้พบว่า การเกิดแสงวาบรังสีแกมมาแต่ละครั้ง รังสีแกมมาที่มีพลังงานสูงกว่าจะมาถึงก่อนรังสีแกมมาที่มีพลังงานต่ำกว่า และพบว่ายิ่งแสงวาบนั้นมีความสว่างมากขึ้นเท่าใด ช่วงเวลาระหว่างการมาถึงของรังสีเหล่านั้นก็ยิ่งสั้นลงด้วย 

จากการวัดระยะเวลาระหว่างที่ตรวจพบรังสีนี้ ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณหาความสว่างสัมบูรณ์ (absolute brightness) ของแสงวาบนั้นได้ และเมื่อเปรียบเทียบความสว่างสัมบูรณ์กับความสว่างปรากฏที่ได้จากการสังเกตการณ์ ก็สามารถคำนวณหาระยะห่างของต้นกำเนิดแสงวาบรังสีแกมมานั้นได้ วิธีการนี้คล้ายคลึงกับวิธีการวัดระยะห่างของดวงดาวและดาราจักรโดยใช้ดาวแปรแสงชนิดซีฟิอิด (Cepheid Variables) 

วิธีการวัดระยะทางแบบใหม่นี้ จะเป็นประโยชน์สำหรับนักดาราศาสตร์มาก เพราะก่อนหน้านี้แทบจะไม่มีวิธีการหรือเครื่องมือใด ๆ ช่วยในการวัดระยะทางของแสงวาบได้เลย จากจำนวนแสงวาบกว่า 1,000 ครั้งที่เคยตรวจพบในช่วงสามสิบปีที่ผ่านมา มีเพียงไม่ถึงสิบครั้งที่มีแสงตกค้างหรืออยู่ในดาราจักรอื่นที่พอจะวัดระยะห่างจากการวัดการเลื่อนไปทางแดงได้ 

จากการวัดระยะทางด้วยวิธีวัดค่าการเลื่อนไปทางแดงพบว่า แสงวาบรังสีแกมมาเกิดขึ้นที่ระยะไกลอย่างยิ่งยวด บางครั้งพบว่าอยู่ไกลกว่าซูเปอร์โนวาหรือเควซาร์ที่ไกลที่สุดเสียอีก แสงวาบหนึ่งที่ค้นพบในเดือนมกราคม 2542 พบว่าอยู่ห่างจากโลกออกไปถึงหนึ่งหมื่นล้านปีแสง 

ระยะทางที่ไกลมากของแสงวาบรังสีแกมมาย่อมหมายถึงอายุที่เก่าแก่มากของมันเช่นกัน ดังนั้นการศึกษาแสงวาบรังสีแกมมาจะเป็นประโยชน์ในการศึกษาเอกภพในยุคเริ่มต้น 

อย่างไรก็ตาม เทคนิคใหม่นี้ ยังไม่สามารถอธิบายต้นกำเนิดของแสงวาบรังสีแกมมาได้ จนถึงขณะนี้ ได้มีผู้เสนอทฤษฎีต่าง ๆ เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ชนิดนี้มาแล้วกว่า 100 ทฤษฎี 

ทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่า ซูเปอร์โนวาอย่างนี้อาจเป็นต้นกำเนิดของแสงวาบรังสีแกมมาก็ได้ วันนี้นักดาราศาสตร์สามารถคิดวิธีวัดระยะห่างของแสงวาบรังสีแกมมาได้อีกวิธีหนึ่งแล้ว

ทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่า ซูเปอร์โนวาอย่างนี้อาจเป็นต้นกำเนิดของแสงวาบรังสีแกมมาก็ได้ วันนี้นักดาราศาสตร์สามารถคิดวิธีวัดระยะห่างของแสงวาบรังสีแกมมาได้อีกวิธีหนึ่งแล้ว

ที่มา: