Alienum phaedrum torquatos nec eu, vis detraxit periculis ex, nihil expetendis in mei. Mei an pericula euripidis, hinc partem.
 

นักดาราศาสตร์ไขปริศนาการปะทุของคลื่นวิทยุแบบฉับพลัน

นักดาราศาสตร์ไขปริศนาการปะทุของคลื่นวิทยุแบบฉับพลัน

การปะทุของคลื่นวิทยุแบบฉับพลัน (Fast radio bursts) เป็นปรากฏการณ์ที่แปลกประหลาดและลึกลับที่สุดอย่างหนึ่งในเอกภพ

นักดาราศาสตร์ตรวจจับปรากฏการณ์นี้ได้ในรูปแบบคลื่นวิทยุที่ถูกปล่อยออกมาในช่วงเวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาทีเท่านั้น ช่วงเวลาที่สั้นขนาดนี้ทำให้ยากต่อการระบุตำแหน่งที่ชัดเจนว่าสัญญาณวิทยุปริศนานี้ถูกส่งมาจากตำแหน่งใดบนท้องฟ้ากันแน่  ส่วนแหล่งกำเนิดปรากฏการณ์นี้ยิ่งเป็นสิ่งไม่มีใครรู้

อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์พบว่าลักษณะความยาวคลื่นวิทยุดังกล่าวที่เดินทางมาถึงโลกมีรูปแบบเฉพาะบางอย่าง นั่นคือ สัญญาณวิทยุคลื่นสั้นจะเดินทางมาถึงโลกเราก่อนสัญญาณวิทยุคลื่นยาว  ที่เป็นเช่นนี้เพราะว่าสัญญาณคลื่นวิทยุนี้เดินทางผ่านฝุ่นและแก๊สระหว่างกาแล็กซีมาไกลมาก สสารระหว่างกาแล็กซีจะส่งผลให้สัญญาณวิทยุคลื่นยาวเดินทางมาถึงโลกได้ช้าลงและความยาวคลื่นมีค่าเพิ่มขึ้นจากเดิม ในขณะที่สัญญาณวิทยุคลื่นสั้นได้รับผลกระทบน้อยกว่า การวิเคราะห์อย่างละเอียดทำให้นักดาราศาสตร์รู้ว่าแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุนี้อยู่ห่างจากโลกเราราวๆพันล้านปีแสง

ปรากฏการณ์การปะทุของคลื่นวิทยุแบบฉับพลันถูกค้นพบครั้งแรกในปี ค.ศ. 2007 โดยกล้องโทรทรรศน์วิทยุชื่อ Parkes Radio Telescope ในประเทศออสเตรเลีย

ต่อมาในปี ค.ศ. 2012 นักดาราศาสตร์ตรวจจับสัญญาณการปะทุของคลื่นวิทยุแบบฉับพลัน FRB 121102 ได้ สัญญาณนี้แปลกไปกว่าสัญญาณในครั้งก่อนๆตรงที่มันเกิดขึ้นนานและปะทุซ้ำๆถึง 150 ครั้งทำให้นักดาราศาสตร์ระบุได้ว่ามันอยู่ในกาแล็กซีแคระที่ห่างออกไปจากโลกเราราวๆ 3 พันล้านปีแสง พลังงานที่มันปลดปล่อยออกมาในหนึ่งมิลลิวินาทีนั้นมากพอๆกับพลังงานที่ดวงอาทิตย์ปล่อยออกมาทั้งวัน!

ล่าสุด เมื่อเดือนมกราคม ปี ค.ศ. 2018 นี้ ทีมนักวิจัยนำโดยนักดาราศาสตร์จากประเทศเนเธอแลนด์ มหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัม (University of Amsterdam)อธิบายไว้ในวารสารNature ซึ่งเป็นวารสารวิชาการอันดับต้นๆของโลกว่าแหล่งกำเนิดของคลื่นวิทยุปริศนานี้อาจเป็นดาวนิวตรอนที่อยู่ใกล้กับหลุมดำหรือไม่ก็ดาวนิวตรอนที่ถูกล้อมรอบด้วยเนบิวลาก็ได้

ทำไมพวกเขาจึงคิดเช่นนั้น ?

คำตอบคือ ทีมนักวิจัยพบว่าคุณสมบัติเชิงโพลาไรเซชันและลักษณะของคลื่นวิทยุแบบฉับพลันนี้คล้ายๆกับคลื่นวิทยุที่ออกมาจากดาวนิวตรอนอายุน้อยในกาแล็กซีของทางช้างเผือกของเรา

คลื่นวิทยุซึ่งเป็นคลื่นตามขวางนั้นมีสมบัติที่เรียกว่าโพลาไรเซชัน (Polarization)

ซึ่งก็คือแนวการสั่นของคลื่น นักฟิสิกส์รู้ดีว่าเมื่อคลื่นวิทยุเดินทางผ่านสนามแม่เหล็กจะทำให้โพลาไรเซชันถูกบิดให้เปลี่ยนแนวไป ยิ่งสนามแม่เหล็กมีความเข้มมาก โพลาไรเซชันก็ยิ่งถูกบิดไปมาก ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Faraday rotation

ทีมนักวิจัยสังเกตโพลาไรเซชันของคลื่นวิทยุ FRB 121102  แล้วพบว่าภายในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรามีไม่กี่บริเวณที่สามารถบิดโพลาไรเซชันของคลื่นวิทยุได้มากขนาดนี้ หนึ่งในนั้นคือบริเวณใจกลางกาแล็กซีซึ่งก็คือ dynamic region รอบๆหลุมดำมวลยิ่งยวดเท่านั้น นักดาราศาสตร์จึงเชื่อว่าแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุแบบฉับพลันนี้อาจอยู่ใกล้ๆกับหลุมดำในกาแล็กซีของมัน

อย่างไรก็ตาม การบิดของโพลาไรเซชันในลักษณะนี้อาจเกิดขึ้นเมื่อดาวนิวตรอนอยู่ภายในเนบิวลาและซากซูเปอร์โนวาก็ได้

แม้ในตอนนี้นักวิจัยจะยังไม่มั่นใจถึงแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุปริศนานี้เต็มร้อยและยังไม่รู้ถึงกลไกที่ทำให้คลื่นวิทยุแบบฉับพลันเกิดขึ้น เพราะยังมีคำถามอีกมากมายที่นักดาราศาสตร์ต้องตอบให้ได้ แต่ปริศนาของเอกภพเหล่านี้เป็นแหล่งสร้างแรงบันดาลใจชั้นดี เพราะมันเป็นสิ่งที่ท้าทาย และก่อกำเนิดนักคิดให้กับโลกใบนี้อย่างต่อเนื่องมาตั้งแต่อดีตกาลแล้ว

สิ่งที่น่ากลัวจริงๆ อาจไม่ใช่การที่มนุษย์เราเต็มไปด้วยความไม่รู้ แต่เป็นวันที่มนุษย์เราคิดว่าตัวเองรู้ไปหมดแล้วทุกอย่างเพราะนั่นจะกลายเป็นวันที่เราไม่ได้ก้าวหน้าไปไหนเลย

บทความโดย  อาจวรงค์  จันทมาศ

อ้างอิง

https://www.smithsonianmag.com/smart-news/astronomers-are-getting-closer-understanding-mysterious-fast-radio-bursts-space-180967807/

https://www.scientificamerican.com/article/dead-stars-orbiting-black-holes-may-explain-mysterious-fast-radio-bursts/

https://www.nature.com/news/why-ultra-powerful-radio-bursts-are-the-most-perplexing-mystery-in-astronomy-1.20175

http://www.iflscience.com/space/repeating-fast-radio-burst-is-coming-from-a-neutron-star-in-an-extreme-environment/

http://www.bbc.com/news/science-environment-42614401

https://www.nature.com/articles/nature25149

Date

มกราคม 23, 2018

Category

STEM NEWS