การปะทุคลื่นวิทยุเร็วจากกาแลคซีแคระครึ่งทางเอกภพ
ปริศนาของการปะทุคลื่นวิทยุเร็ว(fast radio burst) ดูจะประหลาดเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่อทีมนักดาราศาสตร์เพิ่งตามรอยการปะทุเหตุการณ์หนึ่งย้อนกลับไปสู่กาแลคซีห่างไกลแห่งหนึ่ง และพบว่ามันเป็นกาแลคซ๊แคระสลัวขนาดเล็กที่ดูเหมือนจะอยู่ไกลกว่าครึ่งทางของเอกภพที่สังเกตการณ์ได้(observable universe)
Dante Hewitt นักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัม กล่าวว่า กาแลคซีต้นสังกัดของการปะทุคลื่นวิทยุเร็วเกือบทั้งหมดดูจะเป็นกาแลคซีขนาดใหญ่ที่กำลังก่อตัวดาว บางทีอาจจะบอกเป็นนัยว่า FRBs เกือบทั้งหมดถูกสร้างขึ้นโดยดาวแม่เหล็ก(magnetars) ที่ก่อตัวขึ้นจากซุปเปอร์โนวาแบบแกนกลางยุบตัว(core collapse supernovaว ซุปเปอร์โนวาจากดาวมวลสูง)
อย่างไรก็ตาม ความสว่างของกาแลคซีต้นสังกัดของ FRB 20190208A บอกว่านี่เป็นต้นสังกัด FRB ที่มีมวลต่ำที่สุดแห่งหนึ่งเท่าที่เราเคยพบมา ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจอย่างแท้จริง
การปะทุคลื่นวิทยุเร็วเป็นปรากฏการณ์ในอวกาศที่น่าสนใจ เมื่อมีคลื่นวิทยุพุ่งสูงอย่างล้นหลามปรากฏในการสำรวจของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ แต่คงอยู่เพียงไม่กี่เสี้ยววินาที แต่ปลดปล่อยพลังงานมากถึง 5 ร้อยล้านเท่าดวงอาทิตย์ การปะทุเกือบทั้งหมดเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวแล้วหายไป จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะทำนาย และยากมากๆ ที่จะตามรอยกลับไปถึงแหล่งกำเนิด
อย่างไรก็ตาม มีบางเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นซ้ำที่ บางครั้งก็เกิดแบบสุ่ม บางครั้งก็เป็นคาบเวลา จึงทำให้ตามรอยได้ง่ายกว่าเนื่องจากนักดาราศาสตร์สามารถเฝ้าดูพวกมันและศึกษาได้ใกล้ชิดมากกว่า
ภาพจากศิลปินแสดงดาวมวลสูงที่เป็นแม่เหล็กอย่างสุดขั้วกำลังระเบิดเพื่อก่อตัวดาวแม่เหล็ก(magnetar)
ในตอนนี้ เรายังไม่มีคำอธิบายดีๆ ว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่ก็มีหลักฐานที่เพิ่มขึ้นมาเรื่อยๆ ว่า การปะทุจากดาวแม่เหล็กเป็นตัวการสร้าง FRB อย่างน้อยก็บางส่วน แต่วิธีการสร้าง FRBs ที่แตกต่างออกไปก็อาจบ่งชี้ว่าเรายังไม่รู้เรื่องราวทั้งหมด การมองหาว่าพวกมันมาจากไหนจึงเป็นทางหนึ่งในการเติมช่องว่างที่ขาดหายเหล่านี้
นี่ทำให้เราเจอ FRB 20190208A การปะทุซ้ำที่ที่ถูกพบเป็นครั้งแรกในเดือนกุมภาพันธ์ 2019 Hewitt และเพื่อนร่วมงานใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุเพื่อสำรวจตำแหน่งของการปะทุราวทั้งสิ้น 65.6 ชั่วโมง ในช่วงเวลาดังกล่าว ตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ 2021 จนถึงสิงหาคม 2023 พวกเขาพบว่าแหล่งนี้มีการปะทุอีก 2 ครั้ง ข้อมูลนี้ช่วยให้นักวิจัยได้ระบุตำแหน่งบนท้องฟ้า จากนั้น พวกเขาก็ใช้กล้องโทรรศน์ช่วงตาเห็นเพื่อทำการสำรวจห้วงลึกเพื่อดูว่ามีกาแลคซีแบบใดอยู่
Hewitt กล่าวว่า ความพยายามเริ่มแรกของเราอยู่ที่การจำแนกกาแลคซีต้นสังกัดได้เผยว่าไม่มีแหล่งใดในตำแหน่งของFRB เราก็มึนไปเล็กน้อย ก็มีคำอธิบายที่เป็นไปได้สองสามอย่างในกรณีนี้ แต่การพบ FRBs ที่ไร้ต้นสังกัดนั้นหาได้ค่อนข้างยาก(เนื่องจากแหล่งของ FRBs เกือบทั้งหมดดูเหมือนจะมาจากกาแลคซีขนาดใหญ่) แต่หลังจากนั้น เมื่อเรามองภาพจากกล้องโทรทรรศน์ยิ่งใหญ่แห่งคานารี ก็ต้องประหลาดใจมากจน โอ้วว นั้นไง มันมีก้อนขุ่นๆ อยู่ตรงที่การปะทุเกิดขึ้น
กาแลคซีแคระนั้นยากที่จะมองเห็น ซึ่งนั้นก็เป็นเรื่องของระยะทางล้วนๆ เนื่องจากแคระแห่งนี้สลัวอย่างมาก นักวิจัยจึงไม่สามารถหาค่าระยะทางที่น่าเชื่อถือได้ แต่จากการตรวจสอบแสงวิทยุของ FRB ที่กระจายออกเมื่อมันเดินทางผ่านอวกาศ ก็น่าจะเป็นแสงที่เดินทางมาราว 7 พันล้านปี นี่น่าจะทำให้ FRB 20190208A เป็นหนึ่งใน FRBs ที่ห่างไกลที่สุดเท่าที่เคยพบมา ซึ่งก็ว้าวอยู่ แต่ก็เป็นตัวตนของกาแลคซีแคระแห่งนี้ที่เกินจินตนาการไป
กาแลคซีต้นสังกัดแห่งนี้น่าจะสลัวกว่ากาแลคซีต้นสังกัดของ FRB ส่วนใหญ่ๆ ราว 10 ถึง 100 เท่า บางทีอาจจะพอๆ กับเมฆมาเจลลัน(Magellanic Clouds) Hewitt กล่าว โดยปกติแล้ว แคระลักษณะนี้จะเป็นที่อยู่ของดาวไม่มากนัก ดังนั้นการค้นพบ FRB เหตุการณ์หนึ่งในกาแลคซีลักษณะนี้ อาจจะบ่งชี้ว่ามีสภาวะแวดล้อม เช่น ความเป็นโลหะ(metallicity) ซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดการสร้างแหล่ง FRB(บางส่วน) ได้
กาแลคซีแคระช่างแกะสลัก(Sculptor dwarf galaxy) อยู่ห่างออกไปเพียง 3 แสนปีแสงเท่านั้น ลองจินตนาการว่าต้องพยายามลองหาความสลัวระดับนี้จากที่ห่างไกลออกไปหลายพันล้านปีแสง
โดยรวมแล้ว ก็ยังระบุแหล่งที่มาของ FRB ได้เพียงไม่มาก สิ่งที่น่าสนใจก็คือ พบ FRBs ซ้ำทีตามรอยกลับไปกาแลคซีแคระ ได้มากกว่า FRBs แบบครั้งเดียวหาย นี่ก็อาจเป็นความโน้มเอียงจากการสำรวจ แต่มันก็อาจจะยังหมายความว่าสภาวะในกาแลคซีแคระบางทีอาจเหนี่ยวนำการเกิด FRBs แบบซ้ำที่ได้ดีกว่า
Hewitt อธิบายว่า เป็นที่ทราบกันว่ากาแลคซีแคระเป็นที่อยู่ของดาวมวลสูงที่สุดบางส่วนในเอกภพ เนื่องจากสภาพความเป็นโลหะที่ต่ำ เมื่อดาวเหล่านี้ตายลง พวกมันไม่ได้ตายไปอย่างเงียบๆ แต่ระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาแบบแกนกลางยุบตัว แกนกลางที่ยุบตัวลงเหล่านี้จะกลายเป็นดาวนิวตรอนที่มีความเป็นแม่เหล็กสูง หรือมักนีตาร์
การได้พบแหล่ง FRBs ซ้ำที่ในกาแลคซีแคระจึงอาจจะเชื่อมโยงแหล่ง FRBs ซ้ำที่เหล่านี้กับต้นกำเนิดที่เป็นดาวมวลสูง Hewitt กล่าว อาจจะฟังดูนิยายสักเล็กน้อย เมื่อดาวมวลสูงมากตายลง พวกมันจะสร้างการระเบิดที่ทรงพลังที่สุดบางส่วนในเอกภพ และหลังจากนั้นบางที ซากจากการระเบิดเหล่านั้นก็ยังคงกรีดร้องในความเวิ้งว้างซ้ำๆ เป็นการปะทุคลื่นวิทยุเร็ว
ในจุดนี้ เรายังคงไม่เข้าใจนักว่าเราจะแก้ปัญหานี้ได้ตรงไหน แต่เราก็เข้าใกล้มากขึ้น และก็เป็นการค้นพบแบบนี้ที่จะนำเราค่อยๆ คืบคลานสู่ความเข้าใจสิ่งที่อยู่เบื้องหลังการระเบิดที่รุนแรงและยิ่งใหญ่บนท้องฟ้าเหล่านี้ได้อย่างถ่องแท้
Hewitt กล่าวว่า ยังต้องระวังในอนาคต เรื่องราวของ FRB 20190208A บอกเราว่าเพื่อที่จะเชื่อมโยง FRB เหตุการณ์หนึ่งกับกาแลคซีต้นสังกัดได้ บางครั้งเราก็ต้องใช้ทั้งการหาตำแหน่งที่แม่นยำมากจากเครือข่ายวิทยุ เช่นเดียวกับการถ่ายภาพห้วงลึกมากโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ช่วงตาเห็นได้ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เรามี แน่นอนว่านี่ไม่ใช่เรื่องที่จะทำได้กับแหล่งหลายพันแห่ง งานวิจัยของทีมเผยแพร่ใน Astrophysical Journal Letters
แหล่งข่าว sciencealert.com : fast radio burst traced back to the last place we expected
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
