การปะทุรังสีแกมมาที่นานเจ็ดชั่วโมง
นักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยนอร์ธคาโรไลนา ที่ชาเพลฮิลล์ ได้พบเงื่อนงำใหม่เกี่ยวกับการระเบิดที่ยาวนานที่สุดเท่าที่เคยพบมา เป็นการปะทุรังสีแกมมาที่นานเกือบ 7 ชั่วโมง เหตุการณ์ซึ่งเรียกว่า GRB 250702B ท้าทายความเข้าใจนานนับศตวรรษว่าการปะทุเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไรและเพราะเหตุใด
การปะทุรังสีแกมมา(gamma-ray burst; GRB) เป็นการปล่อยแสงพลังงานสูงอย่างรุนแรงโดยเหตุการณ์รุนแรงในอวกาศ โดยปกติมักจะนานเพียงไม่กี่วินาทีหรือไม่กี่นาทีเท่านั้น แต่ GRB 250702B ก็ทำลายสถิติที่มีทั้งหมด หลังจากที่ตรวจจับได้เป็นครั้งแรกโดยหอสังเกตการณ์อวกาศรังสีแกมมาเฟอร์มีเมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม 2025 นักวิจัยใช้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินขนาดใหญ่ที่สุดบนโลกบางส่วนเพื่อจับภาพแสงเรืองไล่หลัง(afterglow)
ในความเป็นจริงแล้ว การปะทุเกิดขึ้นนานมากจนกล้องโทรทรรศน์ตัวเดียวไม่สามารถสำรวจตามรอยได้ตลอด มีแต่เพียงการรวมพลังเครื่องมือหลายอย่างที่จะสามารถเข้าใจเหตุการณ์นี้ได้
ภาพปก ภาพจากศิลปินแสดงไอพ่นสัมพัทธภาพที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเกือบเท่าแสงจาก GRB 250703B กำลังหนีออกจากกาแลคซีต้นสังกัดที่มีขนาดใหญ่และฝุ่นฟุ้ง
ในฐานะส่วนหนึ่งของความพยายามประสานงานระดับนานาชาติ ทีมนอร์ธคาโรไลนา(UNC) นำการสำรวจด้วยกล้องภาคพื้นดินขนาดใหญ่ที่สุดของสหรัฐฯ ข้อมูลของทีมรวมกับการสำรวจจากกล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก(VLT), กล้องเจมิไนเหนิอใต้, กล้องบลังโก และฮับเบิล และข้อมูลรังสีเอกซ์ได้บอกว่าการระเบิดนี้อาจมีกำเนิดที่เป็นไปได้หลายทาง ซึ่งรวมทั้งการยุบตัวของดาวฤกษ์มวลสูง, การชนกันของซากดาว หรือแม้แต่ดาวที่ถูกฉีกออกโดยหลุมดำ แต่การสำรวจปัจจุบันก็ยังไม่ได้แสดงว่าลำดับเหตุการณ์ใดที่ถูกต้อง
ทฤษฎีปัจจุบันเกี่ยวกับการสร้าง GRBs บอกว่าพวกมันเกิดขึ้นเมื่อดาวซุปเปอร์ยักษ์สีฟ้าขนาดใหญ่ยุบตัวลงในช่วงสิ้นสุดชีวิต เมื่อดาวนิวตรอนที่สุดขั้วที่มีความเป็นแม่เหล็กสูง(magnetar) ได้ถือกำเนิดขึ้น หรือเมื่อหลุมดำได้ฉีกดาวฤกษ์ออกในสิ่งที่เรียกว่า tidal disruption event(TDE)
อย่างไรก็ตาม GRB 250702B เป็นการปะทุที่ยาวที่สุดเท่าที่มนุษยชาติเคยสำรวจพบ นานพอที่ไม่อาจจัดอยู่ในแบบจำลองใดๆ ที่เรามีอยู่ Jonathan Carney ผู้เขียนนำการศึกษา และนักศึกษาปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่ UNC ชาเพล
ฮิลล์ กล่าว
กาแลคซีต้นสังกัดของ GRB 250702B ตามที่กล้องเวบบ์สำรวจ มันอยู่ห่างไกลมากจนแสงของมันใช้เวลาราว 8 พันล้านปีเพื่อมาถึงเรา
ไม่เพียงเท่านั้น GRB 250702B ยังแสดงการปะทุซ้ำๆ ซึ่งทำให้การปะทุเกิดขึ้นยาวนานไปอีกหลายวัน เนื่องจาก GRBs เกือบทั้งหมดนานเพียงไม่กี่นาทีเท่านั้น นี่หมายความว่า GRB 250702B ได้ให้โอกาสอันเป็นอัตลักษณ์แก่นักดาราศาสตร์เพื่อศึกษาเหตุการณ์ลักษณะนี้ พวกเขาเชื่อว่านี่เป็นการระเบิดรูปแบบใหม่เอี่ยม
Eliza Neights จากมหาวิทยาลัยจอร์จ วอชิงตัน สมาชิกทีม กล่าวว่า รังสีแกมมาระลอกเริ่มต้นคงอยู่ราว 7 ชั่วโมง นานเกือบสองเท่าของ GRB ที่นานที่สุดที่เคยพบก่อนหน้านี้ และเราได้พบคุณสมบัติที่ไม่ปกติอื่นๆ อีก นี่เป็นการปะทุที่ไม่เหมือนกับการระเบิดใดๆ ที่เราพบในช่วง 50 ปีหลังนี้
การปะทุรังสีแกมมาเป็นหนึ่งในการระเบิดที่ใหญ่ที่สุดในเอกภพ และนักดาราศาสตร์ต้องแข่งกับเวลาเพื่อเก็บข้อมูลก่อนที่แสงของพวกมันจะจางลง เนื่องจากเหตุการณ์นี้กินเวลานานและไม่ปกติ จึงให้โอกาสอันหาได้ยากแก่นักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาสภาพแวดล้อมด้วยข้อมูลที่มาจากการระเบิดเอง และต่อมาก็ถ่ายภาพกาแลคซีต้นสังกัดไว้ นักวิจัยพบว่าการระเบิดมาจากกาแลคซีมวลสูงที่ห่างไกล ซึ่งเต็มไปด้วยฝุ่นที่ปิดกั้นแสงช่วงตาเห็นไว้ มีแต่อินฟราเรดและแสงพลังงานสูงที่ตรวจจับได้
ซ้าย-ผืนดาวรอบๆ กาแลคซีต้นสังกัดของ GRB 250702B ขวา-ภาพระยะใกล้ของกาแลคซีต้นสังกัดโดยกล้องโทรทรรศน์เจมิไนเหนือ
เราไม่แน่ใจว่าอะไรที่ทำให้เกิดเหตุการณ์ที่ทำลายสถิติครั้งนี้ Igor Andreoni ผู้เขียนร่วมและผู้ช่วยศาสตราจารย์สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ UNC ชาเพลฮิลล์ กล่าว เราทราบว่ามันเกิดขึ้นไกลออกไปหลายพันล้านปีแสงในกาแลคซีที่ซับซ้อนมากแห่งหนึ่ง ข้อมุลของเราเผยว่าปรากฏการณ์ประหลาดที่ทรงพลังนี้ได้ยิงไอพ่นวัสดุสารลำแคบๆ ออกมาทางเรา โดยเดินทางด้วยความเร็วอย่างน้อย 99% ความเร็วแสง เจาะทะลุผ่านกลุ่มฝุ่นหนาทึบได้ กาแลคซีต้นสังกัดของ GRB 250702B ยังมีมวลสูงกว่าต้นสังกัดของ GRBs อื่นๆ ด้วย
ขณะนี้ นักวิจัยมีทฤษฎี 3 เหตุการณ์ที่อาจสร้าง GRB ที่ทำลายสถิติเหตุการณ์นี้ ประการแรกอาจเกี่ยวข้องกับหลุมดำที่กำลังชนกับดาวฤกษ์ดวงหนึ่ง ซึ่งได้ดึงเปลือกก๊าซไฮโดรเจนส่วนนอกๆ ออกไปและขณะนี้ประกอบด้วยฮีเลียมเกือบล้วนๆ ทฤษฎีที่สองบอกว่า ดาวฤกษ์หรือวัตถุเสี้ยวดาวอย่าง ดาวแคระน้ำตาล(brown dwarf) หรือแม้แต่ดาวเคราะห์ดวงหนึ่งอาจจะผ่านเข้าใกล้อิทธิพลแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของหลุมดำแห่งหนึ่งหรือดาวนิวตรอนดวงหนึ่ง เป็นผลให้เกิดสิ่งที่คล้าย TDE แต่มีพลังงานน้อยกว่าที่เรียกว่า micro TDE
กาแลคซีต้นสังกัด GRB ตามที่กล้องเจมิไนได้พบใน z band(ซ้าย), กล้องฮับเบิลในฟิลเตอร์ F160W(กลาง) และกล้องมาเจลลันใน Ks band(ขวา) ในแต่ละภาพระบุตำแหน่งแสงเรืองไล่หลัง(afterglow) เป็นกากบาท
กลไกที่สามเกี่ยวกับกับหลุมดำชนิดที่เป็นปริศนาที่เรียกว่า หลุมดำมวลปานกลาง(intermediate mass black hole) ซึ่งมีมวลระหว่าง 100 จนถึง 1 แสนเท่าดวงอาทิตย์ แม้จากความจริงที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าอวกาศเต็มไปด้วยหลุมดำครึ่งๆ กลางๆ แบบนี้เต็มไปหมด แต่ก็ตรวจจับพวกมันได้ยาก ถ้าลำดับเหตุการณ์หลังนี้สอดคล้องกับ GRB 250702B นี่ก็น่าจะเป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์ได้พบหลุมดำมวลปานกลางสร้างไอพ่นพลาสมาหลังจากที่ฉีกดาวออก
การค้นพบนี้ได้แสดงถึงปัญหาทางโบราณคดีอวกาศซึ่งเราต้องใส่รายละเอียดเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นไกลออกไปหลายพันล้านปีแสงขึ้นมา Carney กล่าว ปริศนาในอวกาศที่ยังไม่ได้ไขเหล่านี้ได้แสดงว่าเรายังคงต้องเรียนรู้อีกมากแค่ไหนเกี่ยวกับเหตุการณ์ที่สุดขั้วที่สุดในเอกภพ และย้ำเตือนว่าให้เฝ้าจินตนาการสิ่งที่อาจเกิดขึ้นข้างนอกนั่น งานวิจัยเผยแพร่ใน Astrophysical Journal Letters
แหล่งข่าว space.com : this 7-hour cosmic explosion is the longest gamma-ray burst ever seen. Could it be from an elusive class of black hole?
phys.org : record-breaking cosmic explosion challenges astronomers’ understanding of gamma-ray bursts
phys.org – black hole eats star: student helps chart gamma-ray burst that lasted for days
scitechdaily.com – strange, record-breaking gamma-ray explosion lasted 7 hours and defies explanation
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
