วันนี้ เวลา 07:28 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

วัตถุปริศนาที่เปล่งรังสีเอกซ์และคลื่นวิทยุในเวลาเดียวกัน

นักดาราศาสตร์จากศูนย์เพื่องานวิจัยดาราศาสตร์วิทยุนานาชาติ(ICRAR) ในความร่วมมือกับทีมนานาชาติ ได้สร้างการค้นพบครั้งบุกเบิกครั้งใหม่เกี่ยวกับปรากฏการณ์ประหลาดชนิดใหม่ในอวกาศ
วัตถุซึ่งเรียกกันว่า ASKAP J1832-0911 เปล่งสัญญาณทั้งคลื่นวิทยุและรังสีเอกซ์เป็นเวลาสองนาที ในทุกๆ 44 นาที รายงาน Detection of X-ray Emission from a Bright Long-Period Radio Transient เผยแพร่ใน Nature นี่เป็นครั้งแรกที่วัตถุลักษณะนี้ที่เรียกว่า แหล่งชั่วคราวคาบยาว(long period transient; LPTs) ถูกพบในช่วงรังสีเอกซ์ นักดาราศาสตร์หวังว่ามันอาจจะให้แง่มุมสู่แหล่งของสัญญาณปริศนาคล้ายๆ กันที่สำรวจพบทั่วท้องฟ้า
ทีมพบ ASKAP J1832-0911 โดยใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ASKAP ที่วาจาร์รีคันตี้ ในออสเตรเลีย ซึ่งมี CSIRO องค์กรวิทยาศาสตร์แห่งชาติออสเตรเลียเป็นเจ้าของและผู้ดำเนินการ พวกเขาผนวกสัญญาณวิทยุเข้ากับจังหวะรังสีเอกซ์ที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทราได้พบ ซึ่งก็บังเอิญสำรวจพบในส่วนเดียวกันบนท้องฟ้า การค้นพบว่า ASKAP J1832-0911 กำลังเปล่งรังสีเอกซ์ก็เหมือนกับการได้พบเข็มในมหาสมุทร Ziteng “Andy” Wang ผู้เขียนนำจากมหาวิทยาลัยเคอร์ติน ศูนย์สาขาของ ICRAR กล่าว
วงกลมในภาพรวมประกอบตามแนวระนาบกาแลคซี แสดงแหล่งคลื่นวิทยุและรังสีเอกซ์ปริศนาแห่งหนึ่ง คลื่นวิทยุแสดงเป็นสีแดง รังสีเอกซ์เป็นสีน้ำเงิน และข้อมูลอินฟราเรดเป็นสีส้ม, เขียว และฟ้า ภาพปก กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ASKAP ในออสเตรเลียตะวันตก
กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ASKAP มีพื้นที่การมองท้องฟ้าที่กว้าง ในขณะที่กล้องจันทราสำรวจเพียงเสี้ยวเล็กของมัน ดังนั้นนี่เป็นเรื่องโชคช่วยที่จันทราสำรวจท้องฟ้าพื้นที่เดียวกันในเวลาเดียวกัน สัญญาณของวัตถุนี้สว่างอย่างมาก และกำลังสว่างในทั้งสองช่วงคลื่นก็เกี่ยวข้องกัน เรายังทราบว่าแหล่งมีขนาดกะทัดรัด และไม่พบการเปล่งคลื่นใดๆ ก่อนเดือนพฤศจิกายน 2023 ซึ่งบอกว่ามันเพิ่งเริ่มมีกิจกรรมเมื่อเร็วๆ นี้เอง แต่เมื่อทีมพยายามสำรวจครั้งใหม่ในอีกไม่กี่เดือนต่อมา แหล่งรังสีเอกซ์ที่หายไป
LPTs ซึ่งเปล่งสัญญาณวิทยุมีช่วงเว้นห่างกันหลายนาทีหรือหลายชั่วโมง เป็นวัตถุที่เพิ่งค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้ การค้นพบครั้งแรกที่ทำโดยนักวิจัย ICRAR ในปี 2022 อยู่ห่างออกไปราวสี่พันปีแสงและสร้างคลื่นวิทยุยาว 30 ถึง 60 วินาทีในทุกๆ 18 นาที แห่งต่อมาถูกพบห่างออกไป 15000 ปีแสง และเปล่งคลื่นวิทยุยาว 5 นาทีในทุกๆ 22 นาที
โดยรวมแล้วมี LPTs 10 แห่งที่ถูกพบโดยนักดาราศาสตร์จากทั่วโลก จนถึงตอนนี้ ก็ยังไม่มีคำอธิบายว่าอะไรเป็นสาเหตุของสัญญาณเหล่านั้น หรือเพราะเหตุใด พวกมันจึงเปิด-ปิดสวิตช์ ด้วยช่วงเว้นที่นานและสม่ำเสมออย่างนั้น
วัตถุนี้ไม่เหมือนกับสิ่งใดๆ ที่เราเคยพบมาก่อน Wang กล่าว ASKAP J1832-0911 อาจจะเป็นดาวแม่เหล็ก(magnetar) ซึ่งเป็นแกนกลางของดาวฤกษ์ที่ตายแล้ว ซึ่งมีสนามแม่เหล็กที่รุนแรงอย่างมาก หรือมันอาจจะเป็นดาวคู่หนึ่งที่หนึ่งในนั้นเป็นแคระขาว(ดาวฤกษ์มวลต่ำในช่วงสิ้นสุดเส้นทางวิวัฒนาการ) ที่เป็นแม่เหล็กสูง อย่างไรก็ตาม แม้ว่าทฤษฎีเหล่านั้นจะยังไม่สามารถอธิบายสิ่งที่เรากำลังได้เห็นได้อย่างครบถ้วน แต่การค้นพบนี้ก็น่าจะบ่งชี้ถึงฟิสิกส์ชนิดใหม่หรือแบบจำลองวิวัฒนาการดาวเส้นทางใหม่
คำอธิบายทั้งสองมีจุดบกพร่อง แม้ว่าจังหวะคลื่นวิทยุและรังสีเอกซ์จะสอดคล้องกับพฤติกรรมของดาวแม่เหล็ก กล่าวคือ พฤติกรรมของการเปล่งคลื่นในช่วงอื่นๆ(ซึ่งตรวจไม่พบ) ของวัตถุกลับไม่สอดคล้องกับกิจกรรมจากดาวแม่เหล็ก อีกทางหนึ่ง การเปล่งคลื่นจากดาวแคระขาวแม่เหล็กก็ยังรุนแรงน้อยกว่าจังหวะที่พบจาก ASKAP J1831-0911 ถึงสิบล้านเท่า และยังเกิดโพลาไรซ์(polarized) จากสนามแม่เหล็ก ที่เราไม่พบจากวัตถุนี้
การตรวจจับวัตถุเหล่านี้โดยใช้ทั้งรังสีเอกซ์และคลื่นวิทยุอาจจะช่วยนักดาราศาสตร์ให้ค้นหาตัวอย่างแบบนี้ได้มากขึ้นและเรียนรู้เกี่ยวกับพวกมันได้มากขึ้น Nanda Rea ผู้เขียนคนที่สองในรายงาน ศาสตราจารย์จากสถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ(ICE-CSIC) และสถาบันเพื่อการศึกษาอวกาศคาตาลัน(IEEC) ในสเปน กล่าวว่า การหาวัตถุนี้บอกใบ้ถึงการมีของวัตถุอีกมากมาย การค้นพบการเปล่งรังสีเอกซ์ชั่วคราวเปิดแง่มุมใหม่สู่ธรรมชาติที่เป็นปริศนา
กราฟแสงคลื่นวิทยุและรังสีเอกซ์ของ ASKAP J1832-0911 แสดงการเปล่งคลื่นในเวลาเดียวกัน
การค้นพบยังช่วยตีวงว่าวัตถุนี้จะเป็นอะไรให้แคบลงมา เนื่องจากรังสีเอกซ์มีพลังงานสูงกว่าคลื่นวิทยุอย่างมาก อยู่ที่คนละด้านของสเปคตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเลยทีเดียว ทฤษฎีใดๆ จะต้องอธิบายการเปล่งคลื่นทั้งสองแบบได้ จึงเป็นเงื่อนงำที่มีประโยชน์ แม้ว่าธรรมชาติของพวกมันจะยังคงเป็นปริศนาอยู่
ASKAP J1832-0911 อยู่ในทางช้างเผือกห่างจากโลกออกไป 15000 ปีแสง ในส่วนที่แออัดที่สุดของกาแลคซีจากมุมมองของเรา ไม่เหมือนแต่จะมีวัตถุมากมายที่อาจกั้นขวางมันไว้ แต่ยังมีฝุ่นจำนวนมหาศาลที่กั้นแสงไว้ ดังนั้นแหล่งน่าจะต้องสว่างอย่างมากในช่วงตาเห็นถ้าจะให้พบเห็นได้
แหล่งข่าว phys.org - cosmic mystery deepens as astronomers find object flashing in both radio waves and x-rays
space.com - astronomers discover mystery cosmic body bursting with x-rays: “this object is unlike anything we have seen before”
sciencealert.com – chance x-ray discovery reveals mystery object 15000 light years away
skyandtelescope.com - Mystery Object in the Milky Way
โฆษณา