อีกหนึ่งเรื่องราวจากเนบิวลาปู
ซากซุปเปอร์โนวาเก่าแก่แห่งหนึ่งได้สร้างความประหลาดใจให้กับนักวิทยาศาสตร์ด้วยการเปล่งรังสีแกมม่าออกมาอย่างเป็นจังหวะ
ภาพจากศิลปินแสดงพัลซาร์ที่ใจกลางเนบิวลาปู โดยที่พื้นหลังเป็นภาพถ่ายเนบิวลาจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล นักวิจัยใช้เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ VERITAS ได้ค้นพบรังสีแกมม่าพลังงานสูงที่เปล่งเป็นจังหวะมาจากวัตถุนี้:
เมื่อประมาณหนึ่งพันปีก่อน มีลำแสงปรากฎขึ้นเจิดจ้าบนท้องฟ้า ส่องสว่างมากพอที่จะเห็นได้แม้ในเวลากลางวันเป็นเวลาเกือบหนึ่งเดือน คนพื้นเมืองอเมริกันและนักสังเกตการณ์ชาวจีนได้บันทึกเหตุการณ์ที่จับตาจับใจนี้ไว้ ขณะนี้เราทราบแล้วว่าพวกเขาได้เป็นประจักษ์พยานการระเบิดของดาวฤกษ์ดวงหนึ่งซึ่งเหลือทิ้งไว้แต่เศษซากก๊าซที่เรียกกันว่า เนบิวลาปู(Crab Nebula) ในกลุ่มดาววัว(Taurus)
วัตถุเดียวกันซึ่งสร้างความละลานตาแก่นักดูดาวในปี 1054 ยังคงสร้างความละลานตาให้นักดาราศาสตร์ในปัจจุบันโดยการแผ่รังสีพลังงานสูงมากกว่าที่คาดไว้ นักวิจัยได้ตรวจพบการแผ่รังสีแกมม่าเป็นจังหวะ(pulse) ซึ่งมีพลังงานเกิน 1 แสนล้านอิเลคตรอนโวลท์(100 GeV) ซึ่งมีพลังมากกว่ารังสีเอกซ์ที่ใช้ในทางการแพทย์ 1 ล้านเท่า และมากกว่าช่วงแสงที่ตาเห็นได้ 1 แสนล้านเท่า
ถ้าคุณถามนักทฤษฎีเมื่อปีกลายว่าเราจะได้เห็นรังสีแกมม่าเป็นจังหวะซึ่งมีพลังงานสูงอย่างนี้หรือไม่ แทบทุกคนน่าจะตอบว่าไม่ ก็แค่ไม่มีทฤษฎีใดที่สามารถรับมือกับสิ่งที่เราได้พบ Martin Schroedter จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ดสมิธโซเนียน กล่าว รังสีแกมม่ามาจากวัตถุประหลาดสุดขั้วอย่างหนึ่งในใจกลางเนบิวลาปูที่เรียกกันว่า พัลซาร์(pulsar) พัลซาร์เป็นดาวนิวตรอน(แกนกลางของดาวมวลสูงที่ยุบตัวลง) ที่หมุนรอบตัว แม้ว่าจะมีขนาดกว้างเพียงไม่กี่กิโลเมตร แต่ดาวนิวตรอนหนึ่งดวงก็หนาแน่นมากจนมันอาจจะหนักกว่าดวงอาทิตย์
พัลซาร์ปูนั้นหมุนรอบตัวด้วยอัตรา 30 รอบต่อวินาที ได้สร้างลำแสงรังสีจากสนามแม่เหล็กที่หมุนรอบตัว ลำนั้นกวาดไปรอบๆ คล้ายลำแสงจากประภาคารเนื่องจากมันไม่ได้เรียงตัวกับแกนการหมุนรอบตัวของดาว ดังนั้นแม้ว่าลำแสงนี้จะอยู่นิ่งๆ แต่เมื่อตรวจจากโลกจะกลายเป็นลำรังสีที่เป็นจังหวะรวดเร็ว
ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติรายงานการค้นพบนี้ Nepomuk Otte จากยูซี ซานตาครูซ บอกว่านักวิจัยบางคนบอกเขาว่าเขาเพี้ยนที่มองการเปล่งคลื่นจากพัลซาร์ในช่วงพลังงานที่สูงอย่างนั้น มันกลับกลายเป็นเรื่องดี Otte กล่าว ผลสรุปเหล่านี้ให้แง่มุมใหม่ๆ เกี่ยวกับพลวัติการสร้างการเปล่งรังสีแกมม่า การศึกษาเผยแพร่รายละเอียดในวารสาร Science วันที่ 7 ตุลาคม
Otte กล่าวเสริมว่า รายละเอียดใหม่ในเนบิวลาปูน่าจะเปลี่ยนความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเปล่งรังสีแกมม่าและวิธีสร้างรังสีนี้ Andrew McCann จากมหาวิทยาลัยแมคกิลล์ ในมอนทรีออล แคนาดา กล่าวว่า เราคิดว่าเราเข้าใจการเปล่งรังสีแกมม่า และนี้ก็กลายเป็นรายละเอียดขั้นพื้นฐานในแบบจำลองของเรา แต่ตอนนี้ต้องโยนทิ้ง เหตุผลว่าเพราะเหตุใดมันจึงน่าตื่นเต้นมากก็เป็นเพราะว่ามันกำลังทำให้หลายสิ่งกลับตาลปัตรในดาราศาสตร์แขนงนี้
มีความพยายามเพื่ออธิบายลำดับเหตุการณ์ที่เป็นไปได้เพื่ออธิบายข้อมูล แต่มันก็ยังต้องการข้อมูลที่มากขึ้นหรือแม้แต่หอสังเกตการณ์รุ่นใหม่ๆ เพื่อที่จะเข้าใจพลวัติเบื้องหลังรังสีแกมม่าเป็นจังหวะเหล่านี้ให้ได้อย่างแท้จริง
หอสังเกตการณ์ Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System(VERITAS) เป็นหอสังเกตการณ์รังสีแกมม่าพลังงานสูงในซีกโลกเหนือได้ตรวจจับรังสีแกมม่าเป็นจังหวะนี้ VERITAS อยู่ที่หอสังเกตการณ์วิพเพิลของสมิธโซเนียน ทางใต้ของทุคซอน อริโซน่า
นักดาราศาสตร์สำรวจรังสีแกมม่าพลังงานสูงมากด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินเชเรนคอฟ รังสีแกมม่าเหล่านี้มาจากเครื่องเร่งอนุภาคในอวกาศซึ่งถูกดูดซับโดยชั้นบรรยากาศโลก ที่ซึ่งมันจะสร้างฝนอนุภาคเสี้ยวอะตอมอายุสั้น กล้องเชเรนคอฟตรวจจับแสงวาบสีฟ้าสลัวๆ ที่สั้นมากๆ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคเหล่านี้เปล่งออกมา(เรียกว่าแสงเชเรนคอฟ) โดยใช้กล้องที่มีความไวมากๆ ภาพสามารถใช้เพื่อบอกทิศทางการมาและพลังงานเริ่มต้นของรังสีแกมม่าได้ หอสังเกตการณ์รังสีแกมม่าทั่วโลกใช้เทคนิคนี้ และถูกบุกเบิกภายใต้การกำกับของ Trevor Weekes จาก CfA โดยใช้กล้องโทรทรรศน์เชเรนคอฟขนาด 10 เมตรที่หอสังเกตการณ์วิพเพิล กล้องวิพเพิลใช้เพื่อตรวจจับแหล่งรังสีแกมม่าพลังงานสูงภายในและนอกกาแลคซีทางช้างเผือกได้เป็นครั้งแรก
แหล่งที่มา:
astronomy.com : Crab pulsar dazzles astronomers with its gamma-ray beams
space.com : “Jaw-dropping”! Crab nebula’s powerful beams shock astronomers
เมื่อประมาณหนึ่งพันปีก่อน มีลำแสงปรากฎขึ้นเจิดจ้าบนท้องฟ้า ส่องสว่างมากพอที่จะเห็นได้แม้ในเวลากลางวันเป็นเวลาเกือบหนึ่งเดือน คนพื้นเมืองอเมริกันและนักสังเกตการณ์ชาวจีนได้บันทึกเหตุการณ์ที่จับตาจับใจนี้ไว้ ขณะนี้เราทราบแล้วว่าพวกเขาได้เป็นประจักษ์พยานการระเบิดของดาวฤกษ์ดวงหนึ่งซึ่งเหลือทิ้งไว้แต่เศษซากก๊าซที่เรียกกันว่า เนบิวลาปู(Crab Nebula) ในกลุ่มดาววัว(Taurus)
วัตถุเดียวกันซึ่งสร้างความละลานตาแก่นักดูดาวในปี 1054 ยังคงสร้างความละลานตาให้นักดาราศาสตร์ในปัจจุบันโดยการแผ่รังสีพลังงานสูงมากกว่าที่คาดไว้ นักวิจัยได้ตรวจพบการแผ่รังสีแกมม่าเป็นจังหวะ(pulse) ซึ่งมีพลังงานเกิน 1 แสนล้านอิเลคตรอนโวลท์(100 GeV) ซึ่งมีพลังมากกว่ารังสีเอกซ์ที่ใช้ในทางการแพทย์ 1 ล้านเท่า และมากกว่าช่วงแสงที่ตาเห็นได้ 1 แสนล้านเท่า
ถ้าคุณถามนักทฤษฎีเมื่อปีกลายว่าเราจะได้เห็นรังสีแกมม่าเป็นจังหวะซึ่งมีพลังงานสูงอย่างนี้หรือไม่ แทบทุกคนน่าจะตอบว่าไม่ ก็แค่ไม่มีทฤษฎีใดที่สามารถรับมือกับสิ่งที่เราได้พบ Martin Schroedter จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ดสมิธโซเนียน กล่าว รังสีแกมม่ามาจากวัตถุประหลาดสุดขั้วอย่างหนึ่งในใจกลางเนบิวลาปูที่เรียกกันว่า พัลซาร์(pulsar) พัลซาร์เป็นดาวนิวตรอน(แกนกลางของดาวมวลสูงที่ยุบตัวลง) ที่หมุนรอบตัว แม้ว่าจะมีขนาดกว้างเพียงไม่กี่กิโลเมตร แต่ดาวนิวตรอนหนึ่งดวงก็หนาแน่นมากจนมันอาจจะหนักกว่าดวงอาทิตย์
พัลซาร์ปูนั้นหมุนรอบตัวด้วยอัตรา 30 รอบต่อวินาที ได้สร้างลำแสงรังสีจากสนามแม่เหล็กที่หมุนรอบตัว ลำนั้นกวาดไปรอบๆ คล้ายลำแสงจากประภาคารเนื่องจากมันไม่ได้เรียงตัวกับแกนการหมุนรอบตัวของดาว ดังนั้นแม้ว่าลำแสงนี้จะอยู่นิ่งๆ แต่เมื่อตรวจจากโลกจะกลายเป็นลำรังสีที่เป็นจังหวะรวดเร็ว
ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติรายงานการค้นพบนี้ Nepomuk Otte จากยูซี ซานตาครูซ บอกว่านักวิจัยบางคนบอกเขาว่าเขาเพี้ยนที่มองการเปล่งคลื่นจากพัลซาร์ในช่วงพลังงานที่สูงอย่างนั้น มันกลับกลายเป็นเรื่องดี Otte กล่าว ผลสรุปเหล่านี้ให้แง่มุมใหม่ๆ เกี่ยวกับพลวัติการสร้างการเปล่งรังสีแกมม่า การศึกษาเผยแพร่รายละเอียดในวารสาร Science วันที่ 7 ตุลาคม
Otte กล่าวเสริมว่า รายละเอียดใหม่ในเนบิวลาปูน่าจะเปลี่ยนความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเปล่งรังสีแกมม่าและวิธีสร้างรังสีนี้ Andrew McCann จากมหาวิทยาลัยแมคกิลล์ ในมอนทรีออล แคนาดา กล่าวว่า เราคิดว่าเราเข้าใจการเปล่งรังสีแกมม่า และนี้ก็กลายเป็นรายละเอียดขั้นพื้นฐานในแบบจำลองของเรา แต่ตอนนี้ต้องโยนทิ้ง เหตุผลว่าเพราะเหตุใดมันจึงน่าตื่นเต้นมากก็เป็นเพราะว่ามันกำลังทำให้หลายสิ่งกลับตาลปัตรในดาราศาสตร์แขนงนี้
มีความพยายามเพื่ออธิบายลำดับเหตุการณ์ที่เป็นไปได้เพื่ออธิบายข้อมูล แต่มันก็ยังต้องการข้อมูลที่มากขึ้นหรือแม้แต่หอสังเกตการณ์รุ่นใหม่ๆ เพื่อที่จะเข้าใจพลวัติเบื้องหลังรังสีแกมม่าเป็นจังหวะเหล่านี้ให้ได้อย่างแท้จริง
หอสังเกตการณ์ Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System(VERITAS) เป็นหอสังเกตการณ์รังสีแกมม่าพลังงานสูงในซีกโลกเหนือได้ตรวจจับรังสีแกมม่าเป็นจังหวะนี้ VERITAS อยู่ที่หอสังเกตการณ์วิพเพิลของสมิธโซเนียน ทางใต้ของทุคซอน อริโซน่า
นักดาราศาสตร์สำรวจรังสีแกมม่าพลังงานสูงมากด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินเชเรนคอฟ รังสีแกมม่าเหล่านี้มาจากเครื่องเร่งอนุภาคในอวกาศซึ่งถูกดูดซับโดยชั้นบรรยากาศโลก ที่ซึ่งมันจะสร้างฝนอนุภาคเสี้ยวอะตอมอายุสั้น กล้องเชเรนคอฟตรวจจับแสงวาบสีฟ้าสลัวๆ ที่สั้นมากๆ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคเหล่านี้เปล่งออกมา(เรียกว่าแสงเชเรนคอฟ) โดยใช้กล้องที่มีความไวมากๆ ภาพสามารถใช้เพื่อบอกทิศทางการมาและพลังงานเริ่มต้นของรังสีแกมม่าได้ หอสังเกตการณ์รังสีแกมม่าทั่วโลกใช้เทคนิคนี้ และถูกบุกเบิกภายใต้การกำกับของ Trevor Weekes จาก CfA โดยใช้กล้องโทรทรรศน์เชเรนคอฟขนาด 10 เมตรที่หอสังเกตการณ์วิพเพิล กล้องวิพเพิลใช้เพื่อตรวจจับแหล่งรังสีแกมม่าพลังงานสูงภายในและนอกกาแลคซีทางช้างเผือกได้เป็นครั้งแรก
แหล่งที่มา:
astronomy.com : Crab pulsar dazzles astronomers with its gamma-ray beams
space.com : “Jaw-dropping”! Crab nebula’s powerful beams shock astronomers
ความคิดเห็น