ความกว้างใหญ่ไพศาลและลึกลับของเอกภพ คือสิ่งที่ชวนให้มนุษย์หลงใหลและใฝ่ค้นหาคำตอบของมันอยู่เสมอ
กระแสความสนใจในเรื่องนี้กลับมาอีกครั้ง เมื่อ NASA ได้เปิดเผย 5 ภาพแรกแห่งประวัติศาสตร์ จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope: JWST)
โครงการกล้อง JWST นั้น ดำเนินการมาได้กว่า 30 ปีแล้ว และผลของการศึกษาอวกาศนานหลายทศวรรษนี้ ก็ได้ปรากฏให้ทุกคนเห็นกันไปเมื่อคืนนี้ (12 กรกฎาคม) ซึ่งกว่าจะมาให้เราได้รับชมนั้นก็ต้องผ่านการกรองหลายต่อหลายชั้น เช่น ต้องถูกนำมาประมวลผลข้อมูลหลายขั้นตอน หรือการคัดเลือกสีมาเพื่อใช้แสดงข้อมูลอันซับซ้อนต่างๆ ด้วย
เราจึงอยากชวนมาดูว่า 5 ภาพที่ว่านี้ บอกเล่าปริศนาอะไรเกี่ยวกับอวกาศที่เราเป็นส่วนหนึ่งนี้บ้าง
- ห้วงอวกาศลึก (Deep Field)
แสดงถึงภาพกระจุกกาแล็กซี SMACS 0723 ที่อยู่ห่างออกไป 4,600 ล้านปีแสง โดยเหล่ากาแล็กซีสีส้มแดงในภาพที่เห็นนั้น คือกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลที่สุดเท่าที่สามารถสังเกตได้ในเอกภพ และเมื่อแสงใช้เวลาเดินทางด้วยความเร็ว 300,000 กิโลเมตร/วินาที
แต่จักรวาลนี้ก็กว้างใหญ่มากเสียจนแสงต้องใช้เวลาเดินทางนานมากกว่าจะมาปรากฎให้เราเห็น ดังนั้น ภาพนี้จึงเป็นเหมือนการพามนุษย์ย้อนอดีตไปสำรวจช่วงเวลาหลังเกิดบิ๊กแบง ซึ่งเป็นช่วงเวลาแห่งการก่อกำเนิดเอกภพ
กล้อง JWST ใช้เวลา 12.5 ชั่วโมง ในการบันทึกภาพนี้ โดยอาศัยมวลมหาศาลของกระจุกกาแล็กซี SMACS 0723 ทำให้แสงจากวัตถุอวกาศรวมทั้งกาแล็กซีโบราณที่อยู่ห่างไกลออกไปโค้งงอและสว่างเจิดจ้ามากขึ้น ตามหลักการของเลนส์ความโน้มถ่วง (gravitational lens)
- สเปกตรัมของ WASP-96 b ดาวเคราะห์นอกระบบ
ภาพนี้อาจดูแปลกตาไปจากรูปอื่นๆ ที่ NASA เผยแพร่ให้เราดู เพราะกล้อง JWST ไม่ได้ถ่ายภาพดาวเคราะห์หรือภาพชั้นบรรยากาศของมันมาโดยตรง แต่เป็นการถ่าย ‘สเปกตรัม’ ของดาว WASP-96 b ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่นอกระบบสุริยะ ห่างจากเราไป 1,150 ปีแสง
ประเด็นสำคัญเลยก็คือ นี่เป็นครั้งแรกที่เราสามารถศึกษาสเปกตรัมของดาวเคราะห์นอกระบบในช่วงคลื่นนี้ได้
แล้วสิ่งที่เราเห็นจากสเปกตรัมนี้ก็คือ เราพบหลักฐานของโมเลกุลของน้ำในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นี้อย่างชัดเจน ทั้งยังพบหลักฐานของเมฆและหมอก (ซึ่งครั้งหนึ่งนักดาราศาสตร์เคยเชื่อว่า ไม่มี) ในชั้นบรรยากาศของดาวดวงนี้ด้วย
แต่อย่าเพิ่งคิดว่า การเจอโมเลกุลน้ำแล้วจะแปลว่าเราเข้าใกล้การค้นพบสิ่งมีชีวิตอื่นนอกระบบสุริยะ เพราะดาวเคราะห์นี้มีอุณหภูมิสูงมาก ชนิดที่ว่าไม่มีดาวเคราะห์ดวงไหนในระบบสุริยะของเราจะร้อนได้เท่าดาว WASP-96 b ถือเป็นความร้อนเกินกว่าที่สิ่งมีชีวิตจะอาศัยอยู่ได้
ถึงอย่างนั้น สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ ก็อธิบายไว้ว่า ความละเอียดของสเปกตรัมที่กล้อง JWST สามารถศึกษาองค์ประกอบของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะได้นั้น บ่งบอกได้ถึงศักยภาพของกล้อง JWST ที่จะสามารถค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะได้อีกในอนาคต เพราะ WASP-96 b นั้น ยังคงเป็นเพียงดาวดวงแรกและดวงเดียวที่ JWST ได้สังเกต ท่ามกลางดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะอีกกว่า 5,000 ดวงที่ได้รับการยืนยันแล้ว และยังอีกมากที่ยังไม่เคยพบ
- เนบิวลาวงแหวนซีกโลกใต้ (Southern Ring Nebula)
เนบิวลาดาวเคราะห์เป็นซากของดาวฤกษ์ที่สิ้นอายุขัย สิ่งที่เห็นในภาพนี้คือกลุ่มฝุ่นและก๊าซจากดาวฤกษ์ที่ตายแล้ว แยกตัวออกเป็นชั้นๆ ตามคลื่นกระแทกที่เกิดจากการระเบิดซูเปอร์โนวา ซึ่งปัดให้กลุ่มฝุ่นและก๊าซขยายตัวออกไปโดยรอบ คิดเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 0.5 ปีแสง
เนบิวลาวงแหวนซีกโลกใต้อยู่ห่างจากเราไปถึง 2,500 ปีแสง ซึ่งเหมื่อดาวฤษ์สิ้นอายุขัยลง ก็จะปลดปล่อยมวลออกมา เหลือไว้เพียงแกนกลางของดาวที่ร้อนจัดที่แผ่รังสีไปรอบๆ ซึ่งบริเวณที่เป็นสีน้ำเงินนั้น คือใจกลางที่ร้อนจัดของดาวฤกษ์
สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ อธิบายว่า ดาวฤกษ์ที่กึ่งกลางของเนบิวลาวงแหวนซีกโลกได้ปล่อยฝุ่นและแก๊สออกไปทุกทิศทางมาตลอดระยะเวลาหลายพันปี แก๊สที่ถูกปลดปล่อยออกมาเป็นชั้นๆ ถูกรบกวนโดยดาวฤกษ์อีกดวงหนึ่งที่โคจรรอบๆ ดาวที่สิ้นอายุขัย ก่อให้เกิดโครงสร้างจำนวนมากมายท่ามกลางแก๊สที่ถูกปลดปล่อยออกมาเหล่านี้
ภาพนี้ถ่ายในย่านอินฟราเรดใกล้และกลาง ซึ่งแม้ว่าเราจะมีหลักฐานมานานแล้วว่าระบบดาวนี้เป็นระบบดาวคู่ แต่นี่เป็นครั้งแรกที่เราสามารถสังเกตในช่วงอินฟราเรดได้ละเอียดมากพอจนสามารถทำการสังเกตการณ์ดาวฤกษ์ดวงนี้ได้
- กลุ่มกาแล็กซี 5 แห่งที่มีชื่อว่า Stephan’s Quintet
กาแล็กซีทั้ง 5 นี้ อยู่ใกล้กันมากๆ แถมยังมี 4 กาแล็กซีจากทั้งหมดที่มีปฏิสัมพันธ์ต่อกัน ด้วยการยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงโน้มถ่วง ความสำคัญของภาพนี้ คือจะเป็นตัวเปลี่ยนแปลงความรู้ความเข้าใจของเราในเรื่องการก่อตัวของดวงดาวและการมีปฏิสัมพันธ์ของกลุ่มแก๊สในอวกาศ
ภาพนี้ครอบคลุมพื้นที่ท้องฟ้า 1 ใน 5 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงจันทร์ (เมื่อมองจากโลก) ประกอบขึ้นจากภาพรวมกันมากกว่ามากกว่า 1,000 รูป เรียงต่อกันเป็นโมเสคที่มีความละเอียด 150 ล้านพิกเซล
ยิ่งกว่านั้น ความสำคัญของภาพนี้ก็คือ จะช่วยให้เราได้ศึกษาและทำความเข้าใจถึงการก่อตัวของกาแล็กซี และการรบกวนที่เกิดขึ้นกับแก๊สระหว่างกาแล็กซี และดาวฤกษ์ที่เกิดใหม่ได้
- คารินาเนบิวลา (Carina Nebula)
หนึ่งในเนบิวลาขนาดใหญ่ที่สุดและสว่างมากที่สุด เมื่อเราแหงนหน้ามองจากบนโลก เนบิวลานี้ถือเป็นแหล่งให้กำเนิดและแหล่งอนุบาลดาวฤกษ์เกิดใหม่จำนวนมหาศาล ห่างจากโลก 7,600 ปีแสง ซึ่งหากเทียบกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล กล้อง JWST สามารถถ่ายภาพของมันโดยเก็บรายละเอียดได้อย่างคมชัดที่สุดเท่าที่เคยมีมา
มติพล ตั้งมติธรรม นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ อธิบายว่า การศึกษาบริเวณก่อกำเนิดดาวฤกษ์นี้จะช่วยให้เราเข้าใจได้อย่างถ่องแท้ถึงกระบวนการกำเนิดดาวฤกษ์ การปะทะกันของลมเข้ากับเนบิวลา อาจจะก่อให้เกิดการรวมตัวกันของแก๊ส และนำไปสู่การรวมตัวเป็นดาวฤกษ์ใหม่ในที่สุด แต่ในทางกลับกัน การปัดเป่าที่แรงเกินไปก็อาจจะกำจัดวัสดุที่จำเป็นในการก่อตัว และยับยั้งการก่อตัวใหม่ไปในที่สุด กระบวนการทั้งสองนี้จึงเป็นกระบวนการที่มีความละเอียดอ่อนเป็นอย่างมาก ซึ่งกล้อง JWST จะช่วยให้เราสามารถเข้าใจกระบวนการเหล่านี้ได้ดียิ่งขึ้น
ภาพจาก nasa.gov
อ้างอิงเพิ่มเติมจาก
