กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope – JWST) ได้สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญอีกครั้งในวงการดาราศาสตร์ ด้วยการค้นพบหลักฐานของดาวฤกษ์ที่ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวา (Supernova) ที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยมีการสังเกตการณ์มา การค้นพบครั้งนี้ไม่เพียงแต่ทุบสถิติเดิม แต่ยังเปิดหน้าต่างให้เราได้มองเห็นถึงความรุนแรงและการสิ้นอายุขัยของดาวฤกษ์ในยุคแรกเริ่มของเอกภพ
จุดกำเนิดแห่งแสงที่เดินทางยาวนานที่สุด
ซูเปอร์โนวาที่ถูกค้นพบครั้งนี้มีชื่อรหัสว่า “SN-1” ซึ่งเป็นการระเบิดของดาวฤกษ์มวลมากที่เกิดขึ้นในกาแล็กซีที่ห่างไกล โดยแสงจากการระเบิดดังกล่าวได้เดินทางข้ามอวกาศและเวลามาเป็นระยะทางกว่า 10,000 ล้านปีแสง ทำให้เราได้เห็นเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อเอกภพมีอายุเพียงประมาณ 1,800 ล้านปีเท่านั้น หรือคิดเป็นเพียง 13% ของอายุเอกภพในปัจจุบัน (ประมาณ 13,800 ล้านปี) การค้นพบนี้ได้โค่นสถิติซูเปอร์โนวาที่เก่าแก่ที่สุดในประเภทเดียวกันที่เคยค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) ไปอย่างราบคาบ
สิ่งที่น่าตื่นเต้นยิ่งกว่าการค้นพบตัวซูเปอร์โนวาเอง คือการที่ JWST สามารถระบุและวิเคราะห์คุณสมบัติของกาแล็กซีเจ้าบ้าน (Host Galaxy) ที่เป็นแหล่งกำเนิดของการระเบิดครั้งนี้ได้อย่างชัดเจน กาแล็กซีดังกล่าวเป็นกาแล็กซีขนาดเล็กและมีความสว่างน้อยมาก ซึ่งเป็นลักษณะทั่วไปของกาแล็กซีที่ก่อตัวขึ้นในช่วงต้นของเอกภพ นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้สเปกโทรสโกปี (Spectroscopy) ในการวิเคราะห์องค์ประกอบและระยะห่างของกาแล็กซีนี้ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งทำให้การระบุอายุของซูเปอร์โนวา SN-1 มีความน่าเชื่อถือสูงมาก
ทำความเข้าใจ “ซูเปอร์โนวาชนิด Ia”
ซูเปอร์โนวา SN-1 นี้ถูกจัดอยู่ในประเภทซูเปอร์โนวาชนิด Ia (Type Ia Supernova) ซึ่งเป็นหนึ่งในการระเบิดของดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดและมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการศึกษาจักรวาล โดยซูเปอร์โนวาชนิด Ia เกิดขึ้นเมื่อดาวแคระขาว (White Dwarf) ซึ่งเป็นซากที่เหลือจากการสิ้นอายุขัยของดาวฤกษ์ที่มีมวลไม่มาก ได้ดึงดูดสสารจากดาวคู่ (Companion Star) มาสะสมไว้จนกระทั่งมวลเกินขีดจำกัด เมื่อมวลถึงจุดวิกฤตนี้ จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่ควบคุมไม่ได้ ทำให้ดาวแคระขาวระเบิดออกด้วยความสว่างมหาศาล
นักดาราศาสตร์เรียกซูเปอร์โนวาชนิด Ia ว่า “เทียนมาตรฐาน” (Standard Candle) เนื่องจากพวกมันระเบิดด้วยความสว่างที่เกือบจะคงที่ ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำในการคำนวณระยะทางของกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกล
ความสำคัญต่อการศึกษาจักรวาลวิทยา
การค้นพบซูเปอร์โนวา SN-1 ในยุคแรกเริ่มของเอกภพนี้มีความหมายลึกซึ้งต่อการศึกษาจักรวาลวิทยา (Cosmology)
1. การสังเกตการณ์ซูเปอร์โนวาที่อยู่ไกลมากเช่นนี้ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถทดสอบแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาที่ใช้อธิบายวิวัฒนาการและการขยายตัวของเอกภพได้แม่นยำยิ่งขึ้น
2. การได้เห็นซูเปอร์โนวาชนิด Ia ในช่วงเวลาที่เอกภพยังเยาว์วัย บ่งชี้ว่ากระบวนการก่อตัวและวิวัฒนาการของระบบดาวคู่ที่นำไปสู่การระเบิดชนิดนี้ได้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วภายหลังบิ๊กแบง (Big Bang) ซึ่งท้าทายความเข้าใจเดิมบางอย่างเกี่ยวกับวงจรชีวิตของดาวฤกษ์ในยุคแรก
ด้วยความสามารถอันน่าทึ่งของ JWST ในการมองเห็นแสงในช่วงคลื่นอินฟราเรด ซึ่งสามารถทะลุผ่านฝุ่นและมองเห็นวัตถุที่ถูก “ยืดออก” จากการขยายตัวของเอกภพ (Redshift) ทำให้นักดาราศาสตร์คาดหวังว่าจะมีการค้นพบซูเปอร์โนวาที่เก่าแก่กว่านี้อีกในอนาคตอันใกล้ เพื่อไขปริศนาเกี่ยวกับการก่อตัวและองค์ประกอบของเอกภพในยุคสมัยที่จักรวาลเพิ่งเริ่มต้นอย่างแท้จริง
ข้อมูลอ้างอิง: NASA
- NASA’s Webb Identifies Earliest Supernova to Date, Shows Host Galaxy
