ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติได้ค้นพบจังหวะที่ซ่อนอยู่ภายในหนึ่งในการระเบิดที่สว่างที่สุดในเอกภพ ซึ่งเป็นการตรวจจับโดยตรงครั้งแรกของ “สัญญาณเต้นเป็นคาบ” (Periodic Signal) จากดาวแม่เหล็กมิลลิวินาที (Millisecond Magnetar) ที่เพิ่งถือกำเนิดขึ้นใหม่ภายในเหตุการณ์ การระเบิดรังสีแกมมา (Gamma Ray Burst – GRB) การค้นพบครั้งนี้เป็นการพลิกโฉมความเข้าใจเกี่ยวกับแหล่งพลังงานที่แท้จริงของการระเบิดรังสีแกมมาบางประเภท
การระเบิดรังสีแกมมา (GRB) คือปรากฏการณ์การระเบิดที่สว่างที่สุดในเอกภพ โดยสามารถปล่อยพลังงานออกมาภายในไม่กี่วินาทีได้มากกว่าที่ดวงอาทิตย์ของเราจะผลิตได้ตลอดอายุขัย 1 หมื่นล้านปี
เมื่อวันที่ 7 มีนาคม 2023 ดาวเทียมได้ตรวจพบ GRB ครั้งหนึ่งซึ่งถูกตั้งชื่อว่า GRB 230307A ซึ่งเป็น GRB ที่สว่างที่สุดเป็นอันดับสองเท่าที่เคยมีการบันทึกไว้
เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นจากการชนและรวมตัวกันของดาวฤกษ์มวลอัดแน่นสองดวง ซึ่งน่าจะเป็นดาวนิวตรอน (Neutron Stars) ในกาแล็กซีที่ห่างไกล สิ่งที่น่าแปลกใจคือ โดยปกติแล้วการรวมตัวของดาวยุติมวลควรมีช่วงเวลาระเบิดสั้น ๆ ไม่เกินสองวินาที แต่ GRB 230307A กลับมีความยาวนานผิดปกติถึงหนึ่งนาที ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องค้นหาคำตอบว่าเกิดอะไรขึ้นเบื้องหลังการระเบิดครั้งนี้
ทีมนักวิจัยนานาชาติจากมหาวิทยาลัยฮ่องกง มหาวิทยาลัยหนานจิง และสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ได้ศึกษาในข้อมูลกว่า 600,000 ชุด ที่รวบรวมโดยดาวเทียม GECAM ของจีน และดาวเทียม Fermi ของ NASA เพื่อค้นหารูปแบบที่ซ่อนอยู่ภายใน GRB 230307A
สิ่งที่พวกเขาค้นพบคือ สัญญาณซ้ำ ๆ ที่มีจังหวะคงที่มากตลอดเวลา สัญญาณนี้เผยให้เห็นว่า ดาวที่ก่อกำเนิดขึ้นใหม่นี้กำลังหมุนด้วยความเร็วสูงถึง 909 ครั้งต่อวินาที จังหวะการเต้นเป็นคาบที่รวดเร็วนี้ คือการตรวจจับสัญญาณโดยตรงครั้งแรกจาก Millisecond Magnetar ที่ซ่อนอยู่ภายใน GRB
ดาวแม่เหล็ก (Magnetar) คือดาวนิวตรอนประเภทหนึ่งที่มีสนามแม่เหล็กเข้มข้นมหาศาล สัญญาณเต้นเป็นคาบที่ตรวจพบจึงเปรียบเสมือนเป็น “สัญญาณชีพ” ของดาวแม่เหล็กที่เพิ่งเกิดใหม่ดวงนี้นั่นเอง
ศาสตราจารย์ Bing Zhang ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยฮ่องกง และผู้เขียนร่วมของการศึกษานี้ กล่าวว่า “เหตุการณ์นี้มอบโอกาสอันหาได้ยากให้แก่เรา โดยการค้นพบสัญญาณที่ซ่อนอยู่ เราจึงสามารถยืนยันได้อย่างมั่นใจว่า GRB บางประเภทไม่ได้ถูกขับเคลื่อนโดยหลุมดำ (Black Holes) แต่ถูกขับเคลื่อนโดยดาวแม่เหล็กที่เพิ่งเกิดใหม่”
คำถามที่ตามมาคือ ทำไมสัญญาณนี้ถึงปรากฏให้เห็นเพียงชั่วครู่?
ทีมงานได้ตั้งทฤษฎีว่า การหมุนอย่างรวดเร็วของดาวแม่เหล็กได้สร้างสัญญาณเต้นเป็นคาบขึ้นมาบนลำรังสีแกมมา (Gamma Ray Jet) ผ่านสนามแม่เหล็กของมัน แต่เนื่องจากลำรังสีแกมมามีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและเป็นไปในทิศทางที่สมมาตร สัญญาณชีพนี้จึงสามารถตรวจจับได้เพียงช่วงสั้น ๆ ที่การปล่อยรังสีเกิดความไม่สมมาตรชั่วคราวเท่านั้น โดยสัญญาณที่สำคัญนี้ถูกตรวจจับได้เพียงแค่ 160 มิลลิวินาที ก่อนที่ความสมมาตรของลำรังสีจะซ่อนมันไว้ไม่ให้ตรวจพบอีกครั้ง
การค้นพบนี้เปลี่ยนความเข้าใจเดิม ๆ ของเราเกี่ยวกับการระเบิดที่รุนแรงที่สุดในเอกภพ และแสดงให้เห็นว่า ดาวแม่เหล็กที่เกิดใหม่สามารถอยู่รอดได้หลังจากการรวมตัวของดาวฤกษ์มวลอัดแน่น การวิจัยนี้เปิดประตูสู่แนวทางใหม่ ๆ ในทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ โดยเชื่อมโยง รังสีแกมมา คลื่นความโน้มถ่วง (Gravitational Waves) และฟิสิกส์ของดาวฤกษ์มวลอัดแน่นภายใต้สภาวะสุดขีดที่ยากจะจินตนาการ
ข้อมูลอ้างอิง: Universe Today
- Astronomers Detect the First “Heartbeat” of a Newborn Star
About the Author
