นักดาราศาสตร์เปิดเผยภาพความมหัศจรรย์ของวัตถุอวกาศที่ดูเหมือนจะมีนิวเคลียสหรือใจกลางสว่างไสวถึงสี่ดวงในกาแล็กซีเดียว แต่แท้จริงแล้วปรากฏการณ์นี้คือ “ภาพลวงตา” ขนาดมหึมาที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงมหาศาลบิดเบือนแสงจากห้วงอวกาศลึก ตามคำทำนายของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์
โดยปกติแล้ว กาแล็กซีส่วนใหญ่จะมีใจกลางหรือนิวเคลียสเพียงหนึ่งเดียว แต่ภาพที่ปรากฏนี้กลับแสดงให้เห็นจุดสว่างสี่จุดเรียงตัวกันคล้ายใบโคลเวอร์สี่แฉก ความจริงที่น่าทึ่งคือจุดสว่างเหล่านั้นไม่ใช่ใจกลางของกาแล็กซีที่เรามองเห็นอยู่ตรงหน้า และใจกลางที่แท้จริงของกาแล็กซีนี้กลับมองไม่เห็นในภาพด้วยซ้ำ แต่แสงสว่างที่เห็นนั้นมาจาก “ควอซาร์” (Quasar) ซึ่งเป็นวัตถุที่สว่างมากและอยู่ห่างไกลออกไปในพื้นหลังเบื้องหลังกาแล็กซีนี้อีกที
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า เลนส์ความโน้มถ่วง (Gravitational Lensing) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อกาแล็กซีขนาดใหญ่ที่อยู่ด้านหน้าทำหน้าที่เหมือนแว่นขยายธรรมชาติ แรงโน้มถ่วงอันทรงพลังของมันได้บิดโค้งทางเดินของแสงที่เดินทางมาจากเควซาร์ด้านหลัง หากตำแหน่งของควอซาร์ กาแล็กซีด้านหน้า และผู้สังเกตการณ์บนโลกเรียงตัวกันได้อย่างพอดี แสงจากควอซาร์จะถูกหักเหและแบ่งออกเป็นสี่ภาพล้อมรอบใจกลางกาแล็กซี เกิดเป็นลักษณะที่เรียกเฉพาะเจาะจงว่า กากบาทไอน์สไตน์ (Einstein Cross)
ความน่าสนใจยังไม่หมดเพียงเท่านี้ เพราะความสว่างของจุดแสงทั้งสี่ในกากบาทไอน์สไตน์นี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามกาลเวลา นักวิทยาศาสตร์พบว่าบางครั้งจุดแสงบางจุดจะสว่างวาบขึ้นเป็นพิเศษ ซึ่งเกิดจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่า ไมโครเลนส์ความโน้มถ่วง (Gravitational Microlensing) โดยเกิดขึ้นเมื่อดาวฤกษ์ดวงใดดวงหนึ่งภายในกาแล็กซีด้านหน้าเคลื่อนที่มาอยู่ในแนวเดียวกับแสงจากเควซาร์พอดี ทำให้เกิดการขยายความสว่างเพิ่มขึ้นอีกระดับหนึ่งเสมือนมีเลนส์ซ้อนเลนส์
การค้นพบและศึกษาภาพลวงตาแห่งจักรวาลนี้ไม่เพียงแต่ยืนยันความถูกต้องของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์เท่านั้น แต่ยังเป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณมวลของกาแล็กซีที่ทำหน้าที่เป็นเลนส์ รวมถึงศึกษาอัตราการขยายตัวของเอกภพได้แม่นยำยิ่งขึ้น ปรากฏการณ์กากบาทไอน์สไตน์จึงเปรียบเสมือนหน้าต่างบานพิเศษที่ธรรมชาติสร้างไว้ให้เราได้ส่องมองความลับของปริภูมิ-เวลาที่อยู่ไกลออกไปหลายพันล้านปีแสง
ข้อมูลอ้างอิง: NSF, NOIRLab, AURA, WIYN
- The Einstein Cross Gravitational Lens
