งดงามสุดบรรยายกับเส้นสาย แสงสี จากการรวมตัวของพลังงานมหาศาลในห้วงอวกาศ บังเกิดกลุ่มแก๊ส-มวลเมฆ ที่กลายเป็นความงามที่แฝงไว้ด้วยความทรงพลังอย่างน่ามหัศจรรย์
NARIT สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ โพสต์ผ่านเฟซบุุ๊กระบุ ชวนส่องภาพวัตถุสุดตระการตาจาก #กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา
แสงจากวัตถุท้องฟ้านั้นส่องสว่างออกมาในช่วงความยาวคลื่นที่ต่างกัน บ่งบอกถึงการแผ่พลังงานออกมาในรูปแบบที่ต่างๆ ถึงแม้ดวงตาของมนุษย์จะมีขีดกำจัดทางการรับแสง แต่มนุษย์ก็สามารถสร้างสรรค์เครื่องมือที่ช่วยให้มองลึกเข้าไปในเอกภพในแบบที่ตาเปล่าของมนุษย์ไม่สามารถทำได้ ซึ่งนอกจากจะช่วยให้เห็นถึงพฤติกรรมของดาวฤกษ์แล้ว ยังสามารถมองเห็นใความสวยงามที่แอบแฝงความรุนแรงอยู่ข้างใน ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถไขปริศนาที่เกิดขึ้นภายในสีสันอันสวยงามเหล่านี้ได้
กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา ขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม พ.ศ. 2542 มีส่วนในการปฏิวัติความเข้าใจเกี่ยวกับเอกภพของนักดาราศาสตร์อย่างมาก เนื่องจากสามารถค้นหาและศึกษาแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ได้ นักดาราศาสตร์มักนำข้อมูลที่ได้มาประมวลผลร่วมกับข้อมูลของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและสปิตเซอร์ ทำให้ได้ข้อมูลมีความชัดเจนยิ่งขึ้น
หากพร้อมแล้ว ไปชมภาพพร้อมทำความรู้จักวัตถุสุดตระการตาเหล่านี้กันได้เลย!
ภาพจุดจบการระเบิดของระบบดาวคู่ ที่เรียกว่า “R Aquarii” ห่างจากโลกประมาณ 650 ปีแสง เป็นระบบดาวคู่นี้มีสมาชิกดวงหนึ่งเป็นดาวยักษ์แดง (red giant) หรือประเภท Mira variable ซึ่งเมื่อสิ้นอายุขัยดาวประเภทนี้จะสูญเสียมวลไปกว่าครึ่ง เกิดการยุบและขยายตัวที่ส่งผลให้ดาวมีความสว่างมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 1,000 เท่า ส่วนสมาชิกอีกดวงคือดาวแคระขาว (white dwarf) เป็นซากของดาวฤกษ์ที่เผาผลาญพลังงานไปจนหมด
ดาวแคระขาวจะดูดกลืนมวลสารของดาวยักษ์แดง กระบวนการนี้จะก่อให้เกิดการระเบิดใหญ่ที่ปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกสู่อวกาศ เรียกว่า ซูเปอร์โนวา ก่อให้เกิดกลุ่มแก๊สและเมฆฝุ่นสาดกระจายเป็นวงกว้าง เกิดความปั่นป่วนและสร้างคลื่นกระแทก (shock waves) กับสสารที่อยู่รอบ ๆ พื้นที่สีม่วงในภาพแสดงถึงช่วงคลื่นรังสีเอ็กซ์ (X-ray) จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา พื้นที่สีแดงและสีน้ำเงินแสดงถึงช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ (near-infrared) และช่วงแสงที่ตามองเห็นจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ภาพ “Cassiopeia A” เศษซากซูเปอร์โนวา (supernova remnant) ที่หลงเหลือจากการระเบิดของดาวฤกษ์มวลมาก เป็นหนึ่งในวัตถุในห้วงอวกาศลึกที่โด่งดังและมีการศึกษาอย่างต่อเนื่อง ห่างจากโลกประมาณ 11,000 ปีแสง พื้นที่สีม่วง สีน้ำเงิน และสีขาว ในภาพเป็นข้อมูลในช่วงรังสีเอ็กซ์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา ผสานกับข้อมูลช่วงคลื่นวิทยุจากกล้อง Karl Jansky Very Large Array (VLA) ส่วนพื้นที่สีส้มเป็นข้อมูลในช่วงแสงแสงที่ตามองเห็นจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
จากการผสานข้อมูลในหลากหลายช่วงคลื่น นักดาราศาสตร์สามารถระบุองค์ประกอบต่าง ๆ ภายในกลุ่มเมฆแก๊สเหล่านี้ได้ ซึ่งเผยให้เห็นว่า การระเบิดได้ปลดปล่อยกำมะถันออกมาเป็นมวลมากกว่า 10,000 เท่าของมวลโลก ซิลิคอน 20,000 เท่าของมวลโลก เหล็ก 70,000 เท่าของมวลโลก และออกซิเจนถึง 1 ล้านเท่าของมวลโลก ผลจากการศึกษานี้เป็นฐานข้อมูลสำคัญสำหรับการศึกษาวิวัฒนาการในช่วงชีวิตสุดท้ายของดาวฤกษ์ รวมถึงช่วยให้สามารถคาดการณ์วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ดวงอื่นที่มีลักษณะใกล้เคียงกันกับดาวฤกษ์ต้นกำเนิดของซูเปอร์โนวาแห่งนี้
ภาพ “PSR B2224+65” ซากดาวฤกษ์มวลมากที่สิ้นอายุขัยแล้วยุบตัวลงกลายเป็นดาวนิวตรอน พื้นที่เส้นสีชมพูเกิดจากการแผ่รังสีเอกซ์ที่พุ่งออกมาตามแนวขั้วของดาว รวมถึงยังเป็นวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง (runaway star) ที่กำลังล่องไปในอวกาศด้วยความเร็วสูงถึง 1,600 กิโลเมตรต่อวินาที ผลจากการเคลื่อนที่ได้สร้างร่องรอยระหว่างดวงดาวที่สวยงาม เกิดเป็นแนวพื้นที่สีน้ำเงินบริเวณด้านขวาของดาวนิวตรอน มีลักษณะคล้ายกับกีตาร์ จึงเรียกบริเวณนี้ว่า “เนบิวลากีตาร์ (Guitar Nebula)”
ภาพ “Abell 2597” เป็นกระจุกกาแล็กซี (galaxy cluster) ขนาดใหญ่ ประกอบด้วยกาแล็กซีหลายพันแห่งที่มีความเชื่อมโยงและปฏิสัมพันธ์กันด้วยแรงโน้มถ่วง ห่างจากโลกประมาณ 1 พันล้านปีแสง การศึกษากาแล็กซีแห่งนี้ในหลากหลายช่วงคลื่นช่วยให้นักดาราศาสตร์เรียนรู้เกี่ยวกับพฤติกรรมของหลุมดำมวลยวดยิ่ง (supermassive black) ที่อยู่ใจกลางกาแล็กซีได้มากยิ่งขึ้น
ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์พบหลักฐานการปลดปล่อยโมเลกุลของแก๊สพลังงานสูงออกมา เป็นผลมาจากหลุมดำยักษ์ดึงดูดมวลสารรอบ ๆ เข้ามา มวลสารบางส่วนจะตกลงสู่หลุมดำ บางส่วนจะถูกพ่นออกไปด้วยรอบ ๆ เกิดเป็นแนวแก๊สร้อนพลังงานสูง จากนั้นเมื่อแก๊สเย็นตัวลงก็จะถูกดึงดูดเข้าสู่หลุมดำอีกครั้ง คล้ายกับน้ำพุในอวกาศ
แนวการไหลของสสารร้อนและเย็นเคยถูกตรวจจับด้วยเครื่องมือสองชิ้นที่แตกต่างกัน จากนั้นข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา ได้เผยให้เห็นว่าการไหลของสสารนั้น เกิดขึ้นในกระบวนการเดียวกัน จากภาพพื้นที่สีน้ำเงินเป็นข้อมูลในช่วงคลื่นรังสีเอกซ์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา ส่วนพื้นที่สีมส้มและสีแดงเป็นข้อมูลช่วงคลื่นแสงที่ตามองเห็นจากกล้อง Digitized Sky Survey และกล้อง Las Campanas Observatory ตามลำดับ
กาแล็กซี “NGC 4490” หรือ “Cocoon Galaxy” เป็นผลลัพธ์การชนกันของ 2 กาแล็กซี การศึกษาในหลากหลายช่วงคลื่นบ่งบอกว่าบริเวณใจกลางของกาแล็กซี มีหลุมดำมวลยวดยิ่งถึง 2 แห่ง โดยหลุมดำแห่งแรกตรวจจับได้ในช่วงแสงที่ตามองเห็น ส่วนอีกแห่งตรวจจับได้จากช่วงคลื่นวิทยุและคลื่นอินฟราเรดเท่านั้น ซึ่งนักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าในอนาคต หลุมดำทั้งสองจะรวมตัวกัน กลายเป็นหลุมดำที่ใหญ่ขึ้นยิ่งกว่าเดิมหลายเท่า
พื้นที่สีม่วงในภาพเป็นข้อมูลในช่วงรังสีเอกซ์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา และพื้นที่สีแดง เขียว และน้ำเงินเป็นข้อมูลช่วงแสงที่ตามองเห็นจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล แสดงให้เห็นว่าก่อนหน้านี้ NGC 4490 เคยมีการเฉี่ยวชนกับกาแล็กซีขนาดเล็ก NGC 4485 ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของดาวฤกษ์ที่แสดงในพื้นที่สีแดง
ภาพ : X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/STScI
ภาพ : NASA/CXC/SAO/G. Tremblay et al.; Optical: DSS; H-Alpha: LCO/IMACS/MMTF
ภาพ : NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/STScI & Palomar Observatory 5-m Hale Telescope
ภาพ : NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/STScI; Radio: NSF/NRAO/VLA
ภาพ : X-ray: NASA/CXC/SAO/R. Montez et al.; Optical: NASA/ESA/STScI
เรียบเรียง : กฤษดา รุจิรานุกูล - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.
อ้างอิง :
[1] https://www.sciencealert.com/awe-inspiring-new-chandra...
[2] https://www.facebook.com/permalink.php?story_fbid=2537449956318603&id=14...
ภาพจุดจบการระเบิดของระบบดาวคู่ ที่เรียกว่า “R Aquarii” ห่างจากโลกประมาณ 650 ปีแสง เป็นระบบดาวคู่นี้มีสมาชิกดวงหนึ่งเป็นดาวยักษ์แดง (red giant) หรือประเภท Mira variable ซึ่งเมื่อสิ้นอายุขัยดาวประเภทนี้จะสูญเสียมวลไปกว่าครึ่ง เกิดการยุบและขยายตัวที่ส่งผลให้ดาวมีความสว่างมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 1,000 เท่า ส่วนสมาชิกอีกดวงคือดาวแคระขาว (white dwarf) เป็นซากของดาวฤกษ์ที่เผาผลาญพลังงานไปจนหมด
ดาวแคระขาวจะดูดกลืนมวลสารของดาวยักษ์แดง กระบวนการนี้จะก่อให้เกิดการระเบิดใหญ่ที่ปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกสู่อวกาศ เรียกว่า ซูเปอร์โนวา ก่อให้เกิดกลุ่มแก๊สและเมฆฝุ่นสาดกระจายเป็นวงกว้าง เกิดความปั่นป่วนและสร้างคลื่นกระแทก (shock waves) กับสสารที่อยู่รอบ ๆ พื้นที่สีม่วงในภาพแสดงถึงช่วงคลื่นรังสีเอ็กซ์ (X-ray) จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา พื้นที่สีแดงและสีน้ำเงินแสดงถึงช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ (near-infrared) และช่วงแสงที่ตามองเห็นจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ภาพ “Cassiopeia A” เศษซากซูเปอร์โนวา (supernova remnant) ที่หลงเหลือจากการระเบิดของดาวฤกษ์มวลมาก เป็นหนึ่งในวัตถุในห้วงอวกาศลึกที่โด่งดังและมีการศึกษาอย่างต่อเนื่อง ห่างจากโลกประมาณ 11,000 ปีแสง พื้นที่สีม่วง สีน้ำเงิน และสีขาว ในภาพเป็นข้อมูลในช่วงรังสีเอ็กซ์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา ผสานกับข้อมูลช่วงคลื่นวิทยุจากกล้อง Karl Jansky Very Large Array (VLA) ส่วนพื้นที่สีส้มเป็นข้อมูลในช่วงแสงแสงที่ตามองเห็นจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
จากการผสานข้อมูลในหลากหลายช่วงคลื่น นักดาราศาสตร์สามารถระบุองค์ประกอบต่าง ๆ ภายในกลุ่มเมฆแก๊สเหล่านี้ได้ ซึ่งเผยให้เห็นว่า การระเบิดได้ปลดปล่อยกำมะถันออกมาเป็นมวลมากกว่า 10,000 เท่าของมวลโลก ซิลิคอน 20,000 เท่าของมวลโลก เหล็ก 70,000 เท่าของมวลโลก และออกซิเจนถึง 1 ล้านเท่าของมวลโลก ผลจากการศึกษานี้เป็นฐานข้อมูลสำคัญสำหรับการศึกษาวิวัฒนาการในช่วงชีวิตสุดท้ายของดาวฤกษ์ รวมถึงช่วยให้สามารถคาดการณ์วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ดวงอื่นที่มีลักษณะใกล้เคียงกันกับดาวฤกษ์ต้นกำเนิดของซูเปอร์โนวาแห่งนี้
ภาพ “PSR B2224+65” ซากดาวฤกษ์มวลมากที่สิ้นอายุขัยแล้วยุบตัวลงกลายเป็นดาวนิวตรอน พื้นที่เส้นสีชมพูเกิดจากการแผ่รังสีเอกซ์ที่พุ่งออกมาตามแนวขั้วของดาว รวมถึงยังเป็นวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง (runaway star) ที่กำลังล่องไปในอวกาศด้วยความเร็วสูงถึง 1,600 กิโลเมตรต่อวินาที ผลจากการเคลื่อนที่ได้สร้างร่องรอยระหว่างดวงดาวที่สวยงาม เกิดเป็นแนวพื้นที่สีน้ำเงินบริเวณด้านขวาของดาวนิวตรอน มีลักษณะคล้ายกับกีตาร์ จึงเรียกบริเวณนี้ว่า “เนบิวลากีตาร์ (Guitar Nebula)”
ภาพ “Abell 2597” เป็นกระจุกกาแล็กซี (galaxy cluster) ขนาดใหญ่ ประกอบด้วยกาแล็กซีหลายพันแห่งที่มีความเชื่อมโยงและปฏิสัมพันธ์กันด้วยแรงโน้มถ่วง ห่างจากโลกประมาณ 1 พันล้านปีแสง การศึกษากาแล็กซีแห่งนี้ในหลากหลายช่วงคลื่นช่วยให้นักดาราศาสตร์เรียนรู้เกี่ยวกับพฤติกรรมของหลุมดำมวลยวดยิ่ง (supermassive black) ที่อยู่ใจกลางกาแล็กซีได้มากยิ่งขึ้น
ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์พบหลักฐานการปลดปล่อยโมเลกุลของแก๊สพลังงานสูงออกมา เป็นผลมาจากหลุมดำยักษ์ดึงดูดมวลสารรอบ ๆ เข้ามา มวลสารบางส่วนจะตกลงสู่หลุมดำ บางส่วนจะถูกพ่นออกไปด้วยรอบ ๆ เกิดเป็นแนวแก๊สร้อนพลังงานสูง จากนั้นเมื่อแก๊สเย็นตัวลงก็จะถูกดึงดูดเข้าสู่หลุมดำอีกครั้ง คล้ายกับน้ำพุในอวกาศ
แนวการไหลของสสารร้อนและเย็นเคยถูกตรวจจับด้วยเครื่องมือสองชิ้นที่แตกต่างกัน จากนั้นข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา ได้เผยให้เห็นว่าการไหลของสสารนั้น เกิดขึ้นในกระบวนการเดียวกัน จากภาพพื้นที่สีน้ำเงินเป็นข้อมูลในช่วงคลื่นรังสีเอกซ์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา ส่วนพื้นที่สีมส้มและสีแดงเป็นข้อมูลช่วงคลื่นแสงที่ตามองเห็นจากกล้อง Digitized Sky Survey และกล้อง Las Campanas Observatory ตามลำดับ
กาแล็กซี “NGC 4490” หรือ “Cocoon Galaxy” เป็นผลลัพธ์การชนกันของ 2 กาแล็กซี การศึกษาในหลากหลายช่วงคลื่นบ่งบอกว่าบริเวณใจกลางของกาแล็กซี มีหลุมดำมวลยวดยิ่งถึง 2 แห่ง โดยหลุมดำแห่งแรกตรวจจับได้ในช่วงแสงที่ตามองเห็น ส่วนอีกแห่งตรวจจับได้จากช่วงคลื่นวิทยุและคลื่นอินฟราเรดเท่านั้น ซึ่งนักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าในอนาคต หลุมดำทั้งสองจะรวมตัวกัน กลายเป็นหลุมดำที่ใหญ่ขึ้นยิ่งกว่าเดิมหลายเท่า
พื้นที่สีม่วงในภาพเป็นข้อมูลในช่วงรังสีเอกซ์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา และพื้นที่สีแดง เขียว และน้ำเงินเป็นข้อมูลช่วงแสงที่ตามองเห็นจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล แสดงให้เห็นว่าก่อนหน้านี้ NGC 4490 เคยมีการเฉี่ยวชนกับกาแล็กซีขนาดเล็ก NGC 4485 ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของดาวฤกษ์ที่แสดงในพื้นที่สีแดง
ภาพ : X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/STScI
ภาพ : NASA/CXC/SAO/G. Tremblay et al.; Optical: DSS; H-Alpha: LCO/IMACS/MMTF
ภาพ : NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/STScI & Palomar Observatory 5-m Hale Telescope
ภาพ : NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/STScI; Radio: NSF/NRAO/VLA
ภาพ : X-ray: NASA/CXC/SAO/R. Montez et al.; Optical: NASA/ESA/STScI
เรียบเรียง : กฤษดา รุจิรานุกูล - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.
อ้างอิง :
[1] https://www.sciencealert.com/awe-inspiring-new-chandra...
[2] https://www.facebook.com/permalink.php?story_fbid=2537449956318603&id=14...