ซุปเปอร์โนวาจากช่วงอรุณรุ่งแห่งเอกภพ
แสงสีแดงสลัวดวงจิ๋วจากช่วงอรุณรุ่งแห่งเอกภพเมื่อกว่า 1.3 หมื่นล้านปีก่อน ทำลายสถิติซุปเปอร์โนวาที่ย้อนเวลาไปได้ไกลที่สุดเท่าที่เคยสำรวจพบมา มันปรากฏเพียง 720 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบงเท่านั้น ระเบิดซึ่งในยุคแห่งการรีไอออนไนซ์(Epoch of reionization) ทำลายสถิติก่อนหน้านี้ ซึ่งเป็นซุปเปอร์โนวาที่ระเบิดเมื่อเอกภพมีอายุ 1.8 พันล้านปี
และที่สำคัญก็คือ แสงจากผู้ยึดครองสถิติใหม่ไม่ได้ถูกขยายโดยการบิดเบนของกาลอวกาศด้วยแรงโน้มถ่วงที่รุนแรง ซึ่งมักจะใช้เพื่อขยายแสงที่เดินทางมาไกลมาก ซึ่งจากการวิเคราะห์ข้อมูลกล้องเวบบ์ครั้งใหม่ เหตุการณ์นี้เป็นเพียงซุปเปอร์โนวาธรรมดา ที่ไม่มีความแตกต่างใดๆ ที่ทำให้มันสว่างกว่าที่ควรจะเป็นเลย
การค้นพบนี้เริ่มต้นจากการตรวจจับจากดาวเทียมร่วมฝรั่งเศสจีน SVOM(Space Variable Objects Monitor) ซึ่งจับตาดูท้องฟ้าจากวงโคจรโลกเพื่อมองหาการปะทุรังสีแกมมา(gamma-ray bursts) เหตุการณ์ที่มีพลังงานสูงที่สุดในเอกภพ การระเบิดรังสีแกมมาพลังงานรุนแรงนี้ปลดปล่อยพลังงานในเวลาไม่กี่วินาทีมากกว่าที่ดวงอาทิตย์ผลิตตลอดชีวิตของมันเสียอีก
จุดสีแดงสลัวของซุปเปอร์โนวาที่เกี่ยวข้องกับการปะทุรังสีแกมมา GRB 250314A ตามที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ได้เห็นตามที่มันเป็นเมื่อ 1.3 หมื่นล้านปีก่อน
ในวันที่ 14 มีนาคม 2025 เครื่องมือของ SVOM ได้ตรวจจับแสงวาบนาน 10 วินาทีซึ่งเมื่อตรวจสอบอย่างใกล้ชิดแล้วก็ดูเหมือนเป็นเพียงการปะทุรังสีแกมมาคาบยาวในช่วงที่มีความสว่างสูงที่สุด ที่มองเห็นจากระยะทางที่ไกล โดยช่วงที่มืดที่สุดของกราฟแสงก็น่าจะมืดเกินกว่าจะตรวจจับได้ การสำรวจติดตามผลในเวลาต่อมาโดยใช้เครื่องมือที่หลากหลาย ในอีก 90 นาทีต่อมา ดาวเทียมสวิฟท์ตรวจจับเหตุการณ์เดียวกันผ่านรังสีเอกซ์ ช่วยให้ระบุตำแหน่งบนท้องฟ้าได้
ในอีก 11 ชั่วโมงต่อมาหลังจากการตรวจสอบของสวิฟท์ กล้องโทรทรรศน์ช่วงตาเห็นนอร์ดิคซึ่งเป็นกล้องขนาด 2.6 เมตรบนลาพัลมา หมู่เกาะคานารี ตรวจจับแสงสลัวในช่วงอินฟราเรดจากแสงเรืองไล่หลัง(afterglow) ของ GRB ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อวัสดุสารที่ดาวที่ตายแล้วผลักออกมาชนกับก๊าซรอบๆ ดาว และสุดท้าย กล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก(VLT) ในชิลี ก็จับมันและยืนยันระยะทาง GRB 250314A มีเรดชิพท์ 7.3 หรือราว 720 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง
มีการปะทุรังสีแกมมาเพียงไม่กี่เหตุการณ์ในช่วง 50 ปีนี้ที่พบในช่วงพันล้านปีแรกของเอกภพ Andrew Levan นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยรัดบาวน์ ในเนเธอร์แลนด์ส และมหาวิทยาลัยวอร์วิค ในสหราชอาณาจักร กล่าว เหตุการณ์พิเศษนี้พบได้ยากมากๆ และน่าตื่นเต้นมากๆ
การปะทุรังสีแกมมาแบ่งได้เป็น 2 แบบ การปะทุแบบยาวเกี่ยวข้องกับซุปเปอร์โนวาแกนกลางยุบตัว(core-collapse supernova) ซึ่งเป็นการระเบิดจบชีวิตของดาวฤกษ์มวลสูง ซึ่งแกนกลางระเบิดอย่างรุนแรงภายใต้ความเครียดจากแรงโน้มถ่วงและแปรสภาพเป็นดาวนิวตรอน หรือหลุมดำ ซึ่งจะสร้างแสงตลอดช่วงความยาวคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งโดยปกติจะมีความสว่างสูงที่สุดล่าช้าหลังจากพบเหตุการณ์ครั้งแรก โดยปกติไม่กี่วันหรือไม่กี่สัปดาห์
ดังนั้น เมื่อจำแนก GRB 250314A ได้และยืนยันระยะทางได้ นักดาราศาสตร์จึงขอใช้เวลาการสำรวจที่เวบบ์เพื่อสำรวจแหล่งแสงในช่วงเวลาที่คาดว่าน่าจะได้เห็นซุปเปอร์โนวาสว่างที่สุด อย่างไรก็ตาม ด้วยการขยายตัวของเอกภพได้สร้างความล่าช้าขึ้นมาซึ่งนักวิจัยต้องนำมาคิดด้วย ซึ่งหมายความว่าช่วงพีคของซุปเปอร์โนวาจะสำรวจได้อีกหลายเดือนหลังจากที่สำรวจพบการปะทุรังสีแกมมาเริ่มต้น
ทีมทำการสำรวจด้วยกล้องอินฟราเรดใกล้ของเวบบ์ในวันที่ 1 กรกฎาคม 2025 ราว 110 วันหลังการปะทุเริ่มต้น มีแต่เพียงเวบบ์ที่สามารถแสดงได้โดยตรงว่าแสงนี้มาจากซุปเปอร์โนวาซึ่งเป็นการระเบิดยุบตัวของดาวมวลสูง Levan กล่าว การสำรวจนี้ยังแสดงว่าเราสามารถใช้เวบบ์เพื่อหาดาวทีละดวงเมื่อเอกภพมีอายุเพียง 5% ของอายุปัจจุบัน
กล้องเวบบ์ยังตรวจสอบกาแลคซีต้นสังกัดของเหตุการณ์ได้ด้วย แม้ว่ากาแลคซีจะปรากฏเป็นเพียงก้อนขยุกขยุยมีขนาดเพียงไม่กี่พิกเซล นักดาราศาสตร์ก็ยังสามารถทราบเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมในกาแลคซีที่เกิดเหตุการณ์ได้
ที่น่าประหลาดใจก็คือ การสำรวจเผยให้เห็นซุปเปอร์โนวาที่เป็นไปตามที่เราคาดไว้จากซุปเปอร์โนวาที่เกิดขึ้นในเอกภพยุคปัจจุบัน Emeric Le Floc’h จาก CEA Paris-Saclay ซึ่งเป็นสมาชิกทีม กล่าวว่า การสำรวจของเวบบ์บ่งชี้ว่ากาแลคซีที่ห่างไกลแห่งนี้ก็คล้ายกับกาแลคซีอื่นๆ ที่ปรากฏในช่วงเวลาเดียวกัน เราเตรียมใจไว้ Nial Tanvir นักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเลสเตอร์ ในสหราชอาณาจักร กล่าวว่า แต่ช้าก่อน เวบบ์แสดงว่าซุปเปอร์โนวานี้ก็ดูเหมือนซุปเปอร์โนวาในยุคปัจจุบัน
ภาพจากศิลปินแสดงการปะทุรังสีแกมมาเริ่มแรก(ซ้าย) และหลังจากนั้นสามเดือนครึ่งต่อมา ก็มองเห็นซุปเปอร์โนวา
เรื่องนี้มีความสำคัญเนื่องจากเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นในช่วงเวลาวิกฤติในความเป็นมาของเอกภพ เมื่อการแผ่รังสีจากดาวและกาแลคซียังคงทำให้หมอกไฮโดรเจนที่เป็นกลางที่หนาทึบ แตกตัวเป็นไอออน เป็นกระบวนการที่เปลี่ยนอวกาศให้โปร่งแสง ช่วยให้แสงเดินทางได้อย่างเป็นอิสระ นักวิทยาศาสตร์อยากจะทราบมานานแล้วว่าดาวและกาแลคซีตัวการไอออนไนซ์มีสภาพอย่างไร และพวกมันอาจจะแตกต่างจากดาวและกาแลคซีในยุคหลังๆ หรือไม่
ซุปเปอร์โนวาที่เกี่ยวข้องกับ GRB 250214A ได้บอกว่าอย่างน้อยดาวฤกษ์บางส่วนในยุคแห่งการรีไอออนไนซ์ ก็คล้ายกับดาวในยุคหลังๆ นี่ยังบอกว่าเราไม่ควรจะคาดหวังว่าซุปเปอร์โนวาที่สร้างการปะทุรังสีแกมมาในเอกภพยุคต้น จะสว่างกว่าเหตุการณ์ในยุคหลังๆ ด้วย ซึ่งเป็นแนวโน้มที่อาจนำไปสู่การค้นพบเหตุการณ์สลัวๆ เหล่านี้เพิ่มเติมอีกอยู่ลึกในยุคมืดของเอกภพ รายงาน GRB 250214A และซุปเปอร์โนวาที่เกิดขึ้นตามมาเผยแพร่ใน Astronomy & Astrophysics
แหล่งข่าว sciencealert.com : JWST detects record-breaking supernova that erupted right at the cosmic dawn
space.com : the James Webb Space Telescope just found the oldest supernova ever seen
iflscience.com : JWST finds earliest supernova yet, from when the universe was just 730 million years old
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
