นักดาราศาสตร์ไขปริศนาแสงสีฟ้าจากจักรวาล?

จักรวาลเต็มไปด้วยปริศนามากมาย จนบางครั้งนักดาราศาสตร์ก็ค้นพบคำตอบของสิ่งที่คุณอาจไม่เคยได้ยินมาก่อน เช่น Luminous Fast Blue Optical Transients (LFBOTs) หรือปรากฏการณ์แสงวาบสีน้ำเงินและอัลตราไวโอเลตที่จางหายไปอย่างรวดเร็ว ซึ่งแหล่งกำเนิดของมันยังคงเป็นปริศนามานาน อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์อาจค้นพบคำตอบแล้วว่าอะไรคือสาเหตุของ ปริศนาแสงสีฟ้าจากจักรวาล เหล่านี้

LFBOTs เป็นปรากฏการณ์ที่ค่อนข้างหายาก มันสว่างมากจนสามารถมองเห็นได้จากระยะทางหลายร้อยล้านถึงพันล้านปีแสง แต่มีอายุเพียงไม่กี่วัน นักดาราศาสตร์เห็นมันเป็นครั้งแรกในปี 2014 และพบเพียงประมาณสิบกว่าครั้งเท่านั้น เมื่อปีที่แล้ว นักดาราศาสตร์นำโดยมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย (UC), เบิร์กลีย์ พบ AT 2024wpp ซึ่งเป็น LFBOT ที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยเห็นมา การตรวจสอบสัญญาณนี้อย่างละเอียดบ่งชี้ว่าแสงวาบสีน้ำเงินเป็นเศษซากที่เหลือจากการที่หลุมดำมวลมหาศาลกำลังฉีกดาวฤกษ์ที่เป็นคู่หูของมัน

งานวิจัยสองฉบับเกี่ยวกับการวิเคราะห์นี้นำโดย Natalie LeBaron และ Nayana A. J. นักศึกษาปริญญาโทและนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ UC Berkeley ตามลำดับ ได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ใน The Astrophysical Journal Letters และอยู่ในระหว่างการเผยแพร่บน arXiv

“AT 2024wpp เป็นสมาชิกของปรากฏการณ์ชั่วคราวประเภทพิเศษนี้ ซึ่งขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์กลางที่มีความสว่างและช่วงเวลาที่สุดขั้ว” Nayana A. J. กล่าวกับ Gizmodo ในอีเมล “ในวงกว้าง เหตุการณ์นี้แสดงให้เห็นว่าการระเบิดในจักรวาลประเภทนี้สามารถเปิดเผยหลุมดำที่มองไม่เห็นและฟิสิกส์สุดขั้วได้อย่างไร”

ความหายากของ LFBOTs ทำให้ยากต่อการระบุต้นกำเนิดของพวกมัน นักดาราศาสตร์มีการคาดเดาบางอย่าง เช่น ซูเปอร์โนวาที่แปลกประหลาด หรือหลุมดำที่กลืนกินก๊าซในจักรวาล แต่ข้อมูลไม่สอดคล้องกับสถานการณ์เหล่านั้นมากนัก ดังนั้นเมื่อทีมงานสังเกตเห็นว่า AT 2024wpp สว่างมาก การตรวจสอบจึงเริ่มขึ้นทันที

“เห็นได้ชัดเจนทันทีว่านี่ไม่ใช่เหตุการณ์ธรรมดา” Nayana A.J. กล่าว “ความสว่าง สี และวิวัฒนาการที่รวดเร็วทำให้มันโดดเด่นทันที อะไรที่สามารถสร้างสิ่งที่สุดขั้วเช่นนี้ได้”

“โดยทั่วไป LFBOTs ถูกค้นพบในระยะทางที่ไกลเกินกว่าที่ชุดข้อมูลที่กว้างขวางและละเอียดเช่นนี้จะสามารถรับได้” LeBaron กล่าวเสริมในอีเมลถึง Gizmodo เช่นกัน แต่เนื่องจาก AT 2024wpp สว่างมาก ทีมงานจึงมีโอกาสหายากที่จะทำการสังเกตการณ์ติดตามผลเป็นเวลาหลายเดือน เธอกล่าวเสริม

และมันต้องใช้ทุกสิ่งที่นักดาราศาสตร์มี การวิเคราะห์เบื้องต้นเพียงอย่างเดียวได้ใช้กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์สามตัว กล้องโทรทรรศน์วิทยุสามตัว และกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินสามตัวเพื่อวัดสัญญาณที่ความยาวคลื่นที่เป็นไปได้ทั้งหมด จากนั้น Nayana A.J. และ LeBaron แต่ละคนนำทีมวิเคราะห์เพื่อแยกข้อมูล

จากการตรวจสอบของพวกเขา นักวิจัยตั้งสมมติฐานว่า LFBOTs มาจากปรากฏการณ์การรบกวนของกระแสน้ำที่รุนแรง ซึ่งเกิดจากระบบไบนารีของหลุมดำที่มีลักษณะ “ปรสิต” ตามคำแถลงของมหาวิทยาลัย อย่างน้อยที่สุด การดู AT 2024wpp ยืนยันว่าปรากฏการณ์ชั่วคราวเหล่านี้ “ต้องการแหล่งพลังงานส่วนกลางบางประเภทที่มากกว่าที่ซูเปอร์โนวาสามารถผลิตได้ตามปกติ” LeBaron อธิบาย

ในสถานการณ์นี้ หลุมดำขนาดใหญ่ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรา 100 เท่าค่อยๆ ดูดวัสดุจากดาวฤกษ์ที่เป็นคู่หูของมัน ในที่สุด ดาวฤกษ์ก็ลอยเข้าใกล้หลุมดำมากเกินไป และวัตถุที่น่าสงสารนั้นก็ถูกฉีกเป็นจานหมุนของเศษซาก สุดท้าย การชนกันระหว่างเศษซากดาวฤกษ์และก๊าซที่หมุนวนรอบหลุมดำจะสร้าง jets ของรังสีเอกซ์ รังสีอัลตราไวโอเลต และแสงสีน้ำเงิน ซึ่งเป็น ปริศนาแสงสีฟ้าจากจักรวาล

เหตุการณ์การรบกวนของกระแส น้ำเองนั้นไม่ธรรมดา แต่เหตุการณ์ที่ทำให้เกิด LFBOTs ควรจะแปลกประหลาดกว่านั้น เนื่องจาก “AT 2024wpp พัฒนาไปในระยะเวลาที่สั้นกว่ามาก ทำให้เราสามารถตรวจสอบหลุมดำในช่วงมวลที่เชื่อมช่องว่างระหว่างหลุมดำมวลดาวฤกษ์และหลุมดำมวลมหาศาลได้” Nayana A.J. กล่าวเสริม

สำหรับดาราศาสตร์ในวงกว้าง การวิเคราะห์ใหม่นี้มีนัยสำคัญที่สำคัญหลายประการ มันเป็นการสาธิตที่ยอดเยี่ยมว่ากล้องโทรทรรศน์ที่มีความสามารถมากมายทั่วโลก (และในอวกาศ) สามารถประสานงานได้อย่างรวดเร็วเพื่อปะติดปะต่อ “ภาพที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น” ของสัญญาณจักรวาลลึกลับได้อย่างไร Nayana A.J. อธิบาย

ที่สำคัญ การศึกษาสิ่งที่มาจากหลุมดำให้เบาะแสที่สำคัญเกี่ยวกับฟิสิกส์ภายในและรอบๆ หลุมดำ นักวิจัยกล่าวเสริม และด้วยกล้องโทรทรรศน์รุ่นต่อไป ซึ่งรวมถึงกล้องโทรทรรศน์ Nancy Grace Roman Telescope ที่กำลังจะมาถึง ความรู้ของมนุษยชาติเกี่ยวกับจักรวาลจึงมีกำหนดที่จะเติบโตอย่างแน่นอน

ไขปริศนาแสงสีฟ้าจากจักรวาล

LFBOTs: ปรากฏการณ์แสงสีฟ้าจากจักรวาลที่รอการไขปริศนา

การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ไข ปริศนาแสงสีฟ้าจากจักรวาล แต่ยังเปิดประตูสู่ความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับหลุมดำและการทำงานของจักรวาลอีกด้วย การร่วมมือกันของนักดาราศาสตร์ทั่วโลกและเทคโนโลยีที่ทันสมัยทำให้เราเข้าใกล้ความลับของจักรวาลมากยิ่งขึ้น และอาจนำไปสู่การค้นพบใหม่ๆ ที่น่าตื่นเต้นในอนาคต

ที่มา – Astronomers May Have Finally Solved the Mystery of These Freaky Blue Cosmic Flashes