ภารกิจสำรวจอวกาศครั้งสำคัญของนาซา (NASA) บรรลุเป้าหมายแรกอย่างงดงาม เมื่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศสเฟียร์เอกซ์ (SPHEREx) สามารถบันทึกภาพและสร้างแผนที่ท้องฟ้าฉบับสมบูรณ์ในย่านรังสีอินฟราเรดได้เป็นผลสำเร็จ โดยเก็บข้อมูลผ่านความยาวคลื่นที่แตกต่างกันถึง 102 ช่วงคลื่น ซึ่งเป็นสิ่งที่ดวงตาของมนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ ข้อมูลมหาศาลนี้เปรียบเสมือนการเปิดดวงตาใหม่ให้กับนักดาราศาสตร์เพื่อศึกษากำเนิดของเอกภพไปจนถึงการค้นหาส่วนประกอบของสิ่งมีชีวิตในกาแล็กซีของเรา
กล้องโทรทรรศน์อวกาศสเฟียร์เอกซ์ ซึ่งมีชื่อเต็มว่า Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer ได้เริ่มต้นภารกิจการสำรวจตั้งแต่เดือนพฤษภาคม 2025 และใช้เวลาเพียง 6 เดือนในการสแกนท้องฟ้าทั่วทุกทิศทางแบบ 360 องศา กล้องตัวนี้โคจรรอบโลกประมาณ 14.5 รอบต่อวัน และบันทึกภาพมากกว่า 3,600 ภาพในแต่ละวัน โดยค่อยๆ ขยับมุมมองจนสามารถนำภาพมาต่อกันเป็นแผนที่โมเสกขนาดมหึมาที่ครอบคลุมทั้งเอกภพ
ความโดดเด่นที่เปรียบเสมือน “ซูเปอร์พาวเวอร์” ของสเฟียร์เอกซ์ คือความสามารถในการแยกแยะสีสันในย่านรังสีอินฟราเรดได้ละเอียดมากถึง 102 เฉดสี ซึ่งทีมงานผู้ออกแบบเปรียบเทียบความสามารถนี้ว่าคล้ายกับ “กั้งเจ็ดสี” (Mantis Shrimp) ที่มีระบบการมองเห็นสีสันได้มากกว่าสัตว์ชนิดอื่น ข้อมูลในแต่ละช่วงคลื่นช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถแยกแยะวัตถุบนท้องฟ้าออกจากกันได้อย่างชัดเจน ไม่ว่าจะเป็นแสงจากดาวฤกษ์ ก๊าซไฮโดรเจนที่ร้อนจัด หรือฝุ่นระหว่างดาวที่หนาแน่น ซึ่งสิ่งเหล่านี้มักจะปะปนกันจนแยกออกได้ยากหากมองด้วยกล้องโทรทรรศน์ทั่วไป
ในเชิงลึก ข้อมูลจากสเฟียร์เอกซ์จะถูกนำไปต่อยอดในสองประเด็นหลัก ประเด็นแรกคือการศึกษา “การพองตัวของเอกภพ” (Inflation) ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงเศษเสี้ยววินาทีแรกหลังการระเบิดครั้งใหญ่หรือบิกแบง โดยกล้องจะวัดระยะห่างของกาแล็กซีนับร้อยล้านแห่งเพื่อสร้างแผนที่เอกภพในรูปแบบสามมิติ การกระจายตัวของกาแล็กซีเหล่านี้จะช่วยเผยร่องรอยว่าเอกภพขยายตัวอย่างรวดเร็วในยุคเริ่มต้นได้อย่างไร
ประเด็นที่สองคือการสำรวจภายในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราเอง เพื่อค้นหาแหล่งสะสมของน้ำแข็งและสารประกอบทางเคมีที่จำเป็นต่อการก่อกำเนิดดาวเคราะห์และสิ่งมีชีวิต ข้อมูลอินฟราเรดจะทำให้นักดาราศาสตร์มองทะลุกลุ่มฝุ่นและก๊าซที่หนาทึบเข้าไปยังบริเวณที่ดาวฤกษ์กำลังก่อตัว เพื่อดูว่ามีน้ำหรือสารอินทรีย์กระจายตัวอยู่มากน้อยเพียงใด
แม้ว่าที่ผ่านมาเราจะมีกล้องโทรทรรศน์อวกาศอย่าง เจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope) ที่มีความละเอียดสูงมาก แต่เจมส์ เว็บบ์ จะเน้นการเจาะจงมองวัตถุขนาดเล็กในพื้นที่แคบๆ ในขณะที่สเฟียร์เอกซ์จะทำหน้าที่เป็น “ผู้สำรวจภาพรวม” ที่มองเห็นท้องฟ้าทั้งหมด การทำงานร่วมกันของกล้องทั้งสองจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเลือกเป้าหมายที่น่าสนใจจากแผนที่ของสเฟียร์เอกซ์ เพื่อส่งเจมส์ เว็บบ์ ไปซูมดูรายละเอียดเชิงลึกต่อไป
ในอนาคตอันใกล้ สเฟียร์เอกซ์จะทำการสำรวจท้องฟ้าแบบละเอียดเช่นนี้อีก 3 ครั้งตลอดอายุภารกิจหลัก 2 ปี เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการตรวจวัดวัตถุที่สว่างน้อยมากๆ โดยข้อมูลทั้งหมดจะถูกเปิดเผยสู่สาธารณะและส่งต่อให้นักวิจัยทั่วโลกผ่านศูนย์ข้อมูล IPAC ของสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย (Caltech) เพื่อร่วมกันหาคำตอบว่าเอกภพของเราเริ่มต้นขึ้นอย่างไร และเปลี่ยนแปลงไปจนกลายเป็นบ้านที่เหมาะสมสำหรับการดำรงชีวิตของเราได้อย่างไร
ข้อมูลอ้างอิง: NASA/JPL
- SPHEREx’s First All-Sky Map
