ไขปริศนาวัตถุทรงพลังที่สุดในจักรวาล
ที่มาของภาพ, M. Kornmesser/European Southern Observatory
นักดาราศาสตร์ค้นพบ “เควซาร์” (Quasar) ซึ่งถือว่าเป็นวัตถุที่สว่างจ้าและทรงพลังที่สุดในจักรวาล เมื่อ 60 ปีก่อน แต่ในเวลานั้น พวกเขาไม่เข้าใจว่า เควซาร์ กำเนิดขึ้นมาได้อย่างไร แต่เวลานี้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า ได้ไขปริศนาเบื้องหลังการกำเนิดวัตถุสว่างจ้านี้ได้แล้ว
สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ หรือ Narit อธิบายว่า ควอซาร์ หรือ เควซาร์ ย่อมาจาก QUAsi-StellAR radio source (แหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุคล้ายดาวฤกษ์) เป็นวัตถุพลังงานสูงที่ดูเผิน ๆ จะปรากฏคล้ายดาวฤกษ์ แต่แท้จริงแล้วเป็นกาแล็กซีที่มีใจกลางสว่างมากและอยู่ห่างไกลจากโลกมาก
นักดาราศาสตร์หลายคนคิดว่าเควซาร์เป็นบริเวณเล็ก ๆ ที่อยู่รอบหลุมดำมวลมหาศาลตรงใจกลางกาแล็กซี พลังงานจำนวนมากที่สร้างขึ้นจากเควซาร์มาจากการชนกันด้วยพลังงานสูงของสสารภายในจานรวมมวลที่หมุนวนอยู่รอบหลุมดำ
“เควซาร์มีความสว่างเจิดจ้าอย่างยิ่ง เทียบได้กับการนำดาวฤกษ์ถึง 1 ล้านล้านดวง มาบรรจุไว้ในพื้นที่ขนาดเท่ากับระบบสุริยะของเรา ซึ่งมีดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ศูนย์กลางอยู่เพียงดวงเดียว ส่วนกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรานั้น มีดาวฤกษ์อยู่เพียงจำนวนราวแสนล้านดวง” ผู้วิจัย กล่าว
ที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์ได้สังเกตการณ์กาแล็กซี 48 แห่งที่ปรากฏเควซาร์อยู่ภายใน เพื่อนำมาเปรียบเทียบกับอีก 100 กาแล็กซีที่ปราศจากเควซาร์
“พวกเขาค้นพบว่า กระบวนการกำเนิดเควซาร์ที่ยังเป็นปริศนานั้น มาจากการชนและรวมตัวกันของกาแล็กซี 2 แห่ง ซึ่งน่าจะเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดเควซาร์ขึ้นได้มากที่สุด...”
ที่มาของภาพ, NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)
เมื่อกาแล็กซี 2 แห่งปะทะแล้วหลอมรวมกัน ทำให้มวลแก๊สมหาศาล ถูกผลักเข้าไปยังหลุมดำขนาดมหึมาใจกลางกาแล็กซี 2 แห่ง
แต่ก่อนที่แก๊สจะถูกดูดกลืนเข้าไปในหลุมดำ ปริมาณพลังงานมหาศาลที่พวยพุ่งออกมาในรูปของกัมมันตรังสี ได้ก่อกำเนิดเป็นเควซาร์
นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ ไอแซก นิวตัน ซึ่งตั้งอยู่ที่เกาะลาปาลมา ในหมู่เกาะคะเนรีของสเปน เพื่อสังเกตการณ์กาแลกซีและเควซาร์เหล่านี้ และเมื่อตรวจสอบลึกลงไป พวกเขาได้ค้นพบว่า โครงสร้างส่วนนอกของกาแล็กซีที่ปรากฏเควซาร์ มีลักษณะที่ผิดรูปไปจากกาแลกซีทั่วไป
กาแล็กซีขนาดใหญ่ จะมีหลุมดำขนาดมหึมาอยู่ที่ใจกลาง เช่นเดียวกับ มวลแก๊สมหาศาล แต่กลุ่มแก๊สส่วนใหญ่จะอยู่ไกลจากพื้นที่ที่ได้รับอิทธิพลจากหลุมดำ
แต่เมื่อกาแล็กซีพุ่งชนกัน กลุ่มแก๊สจะถูกผลักเข้าไปหาหลุมดำ และก่อให้เกิดกัมมันตรังสีมากเพียงพอที่จะสร้างพลังงานมหาศาล จนก่อให้เกิดเควซาร์ที่เปล่งประกายเจิดจ้า
ที่มาของภาพ, NASA & ESA
นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่า การเกิดขึ้นของเควซาร์ ได้ผลักดันแก๊สที่หลงเหลืออยู่ ให้ออกไปจากกาแลกซีนั้น ๆ ส่งผลให้กาแล็กซีขาดวัตถุดิบจำเป็นสำหรับการกำเนิดกลุ่มดวงดาว บางครั้งเป็นเวลานานหลายพันล้านปีเลยทีเดียว
การไขปริศนากำเนิดเควซาร์นี้ ได้รับการตีพิมพ์ในรายงานประจำเดือนของราชสมาคมดาราศาสตร์ เมื่อวันที่ 26 เม.ย. ที่ผ่านมา
“เควซาร์ ถือเป็นปรากฏการณ์สุดโต่งอย่างหนึ่งของจักรวาล สิ่งที่เราได้เห็น ฉายให้เห็นถึงอนาคตของกาแล็กซีทางช้างเผือก เมื่อพุ่งชนเข้ากับกาแล็กซีแอนโดรเมดา ในอีก 5 พันล้านปีข้างหน้า” ไคลฟ์ แทดฮันเตอร์ ผู้นำทีมวิจัย และศาสตราจารย์ คณะฟิสิกส์และดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชฟฟิลด์ ในสหราชอาณาจักร ระบุในแถลงการณ์
“มันน่าตื่นเต้นที่ได้สังเกตการณ์ปรากฏการณ์เหล่านี้ และได้เข้าใจว่า มันเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่โชคดีที่โลกเรายังไม่เสี่ยงจะไปถึงฉากทัศน์แห่งหายนะเช่นนี้ ในอีกระยะเวลายาวนานนับจากนี้”
การศึกษาเควซาร์อันสว่างเจิดจ้า ที่กระจัดกระจายอยู่ในจักรวาลอันกว้างใหญ่ไพศาล ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เสมือนได้ย้อนไปเห็นเหตุการณที่เกิดขึ้นในอดีต
เมื่อปี 2021 นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจพบเควซาร์ที่อยู่ห่างไกลโลกมากที่สุดเป็นประวัติการณ์ มีชื่อว่า P172+18 สาเหตุที่เรียกว่าไกลที่สุด "เพราะกว่าแสงจากเควซาร์แห่งนี้จะเดินทางมาถึงโลก ก็ต้องใช้เวลาถึง 13,000 ล้านปี" (คิดเป็นระยะทางไกลอย่างเหลือเชื่อ เพราะ 1 ปีแสงเท่ากับ 10 ล้านล้านกิโลเมตร) และเควซาร์แห่งนี้ ก็ปล่อยลำแสงออกมาด้วยความเร็วเกือบเทียบเท่าความเร็วเสียงเลยทีเดียว
“มันคือสถานที่ที่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก พยายามเรียนรู้ และเป็นหนึ่งในเป้าหมายการศึกษาของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เว็บบ์ของนาซา โดยมันสามารถตรวจจับแสงจากเควซาร์ที่อยู่ห่างโลกมากที่สุด และปล่อยแสงนั้นออกมาเมื่อเกือบ 13,000 ล้านปีก่อนได้” ดร. จอนนี เพียช ผู้ร่วมวิจัย และนักวิจัยมหาวิทยาลัยฮาร์ทฟอร์ดเชอร์ กล่าว
“เควซาร์ มีบทบาทสำคัญต่อการเข้าใจประวัติศาสตร์จักรวาล และอนาคตของทางช้างเผือก”
