กล้องฯ เฟอร์มี พบการขยายตัวของฟองรังสีแกมมาจากกระจุกดาวอายุน้อย

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเฟอร์มี (Fermi Telescope) ตรวจพบก๊าซพลังงานสูงไหลออกในลักษณะของฟองรังสีแกมมา ซึ่งมีต้นกำเนิดจากกระจุกดาวอายุน้อยขนาดมหึมาภายในกาแล็กซีทางช้างเผือก แม้จะถูกบดบังด้วยกลุ่มฝุ่นอวกาศหนาทึบจนไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่ข้อมูลรังสีแกมมาเผยให้เห็นกิจกรรมอันทรงพลังที่พุ่งออกมาจากใจกลางกระจุกดาวนี้

กระจุกดาวนี้มีชื่อว่า Westerlund 1 อยู่ห่างออกไปประมาณ 12,000 ปีแสง ในกลุ่มดาวแท่นบูชา (Ara) ทางซีกฟ้าใต้ นับเป็นกระจุกดาวขนาดใหญ่ (Super Star Cluster) ที่อยู่ใกล้โลกที่สุด มีมวลมากที่สุด และสว่างที่สุดในกาแล็กซีทางช้างเผือก

สิ่งเดียวที่ทำให้เรามองไม่เห็นกระจุกดาวที่ใหญ่และสว่างที่สุดในทางช้างเผือกนี้ได้ชัดเจนก็เพราะว่ากลุ่มฝุ่นหนาทึบห้อมล้อมมันไว้อยู่ แต่กระจุกดาวนี้ยังคงเผยข้อมูลในย่านแสงแกมมาออกมาที่สามารถนำมาใช้ในการศึกษาได้

คณะนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบอร์โด (University of Bordeaux) ประเทศฝรั่งเศส ร่วมกับสถาบันฟิสิกส์นิวเคลียร์มัคส์ พลังค์ (Max Planck Institute for Nuclear Physics) พบว่าลมดาวฤกษ์ (Stellar Winds) ที่รุนแรงและซูเปอร์โนวาภายในกระจุกดาวได้ทำหน้าที่เป็นเครื่องเร่งอนุภาคธรรมชาติ ขับเคลื่อนให้รังสีคอสมิก (Cosmic Rays) หรืออนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเข้าใกล้แสง

อนุภาคเหล่านี้เมื่อปะทะกับสสารและก๊าซในบริเวณโดยรอบได้ก่อให้เกิดการปลดปล่อยรังสีแกมมาออกมาเป็นแนวตรง นักดาราศาสตร์จึงสามารถแกะรอยกลับไปหาต้นกำเนิดได้อย่างแม่นยำว่ามีต้นกำเนิดมาจากไหน เราเรียกลักษณะของก๊าซที่ปลดปล่อยรังสีแกมมาเหล่านี้ว่าฟองรังสีแกมมา (Gamma Ray Bubble)

ทีมนักวิจัยได้นำข้อมูลย้อนหลังที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเฟอร์มีเก็บรวบรวมมามากกว่า 17 ปีมาวิเคราะห์ใหม่จนพบว่าฟองรังสีแกมมาแห่งนี้มีขนาดมหึมา ด้วยความยาวกว่า 650 ปีแสง หรือใหญ่กว่าตัวกระจุกดาวเองถึง 200 เท่า พุ่งตัวออกไปทางด้านล่างของระนาบทางช้างเผือก และยังอยู่ในระยะเริ่มต้น (Nascent Stage) เท่านั้น

สาเหตุที่ทีมนักวิจัยเชื่อว่าฟองก๊าซรังสีแกมมาอยู่ในระยะเริ่มต้น เป็นเพราะว่าก๊าซและพลังงานยังไม่ทะลุออกจากจานดาราจักร (Galactic Disk) และจะเคลื่อนตัวเข้าสู่เขตรัศมีกาแล็กซี (Galactic Halo) ในอนาคต การไหลออกนี้ส่งผลกระทบโดยตรงต่อการควบคุมการก่อตัวของดาวฤกษ์ดวงใหม่ และการแพร่กระจายธาตุหนักซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของดาวเคราะห์และสิ่งมีชีวิต

เอลิซาเบท เฮยส์ (Elizabeth Hays) นักวิทยาศาสตร์โครงการเฟอร์มีประจำศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด (Goddard Space Flight Center) กล่าวว่า “การค้นพบนี้ช่วยให้เราเห็นภาพการทำงานของกาแล็กซีได้ชัดเจนขึ้น ตั้งแต่การก่อตัวของดาวฤกษ์ไปจนถึงการที่พวกมันส่งพลังงานกลับคืนสู่ห้วงอวกาศ”

การค้นพบครั้งนี้ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Nature Communications ซึ่งจะเป็นข้อมูลพื้นฐานสำคัญให้นักดาราศาสตร์ทั่วโลกใช้ศึกษาวงจรชีวิตของดาราจักรต่อไป

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS  

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech