กาแล็กซี NGC 3370 ไม่ใช่แค่สวยงาม แต่คือกุญแจสำคัญไขปริศนาแห่งเอกภพ

ภาพถ่ายอันน่าทึ่งของกาแล็กซี NGC 3370 สิ่งแรกที่สัมผัสได้คือความงดงามตระการตา ใจกลางของกาแล็กซีสว่างไสวด้วยแสงสีเหลืองนวลจากประชากรดาวฤกษ์อายุมาก ขณะที่แขนเกลียวอันสง่างามที่ทอดตัวออกไปมีแสงสีฟ้าสดใสจากดาวฤกษ์เกิดใหม่ที่ร้อนแรงและมีพลังงานสูง แทรกด้วยเส้นใยสีแดงคล้ำของฝุ่นคอสมิกที่บดบังแสงดาวเบื้องหลัง ทั้งหมดนี้ลอยเด่นอยู่ท่ามกลางฉากหลังอันมืดมิดที่ประดับประดาไปด้วยกาแล็กซีเพื่อนบ้านที่อยู่ห่างไกลออกไปอีกนับไม่ถ้วน

ภาพที่เห็นนี้อาจทำให้หลายคนคิดว่า NGC 3370 เป็นเพียงหนึ่งในกาแล็กซีเกลียวนับแสนล้านแห่งในเอกภพ แต่ในความเป็นจริงแล้ว กาแล็กซีแห่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งยวดต่อนักดาราศาสตร์ ที่ช่วยให้เราสามารถไขความลับเกี่ยวกับขนาดและอัตราการขยายตัวของเอกภพได้

NGC 3370 เป็นกาแล็กซีเกลียว (Spiral Galaxy) ที่ตั้งอยู่ในกลุ่มดาวสิงโต (Leo) ห่างจากโลกของเราออกไปประมาณ 98 ล้านปีแสง ด้วยรูปลักษณ์ที่คล้ายคลึงกับกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา มันจึงเป็นเป้าหมายการศึกษาที่น่าสนใจเพื่อทำความเข้าใจโครงสร้างและวิวัฒนาการของกาแล็กซีชนิดเดียวกัน

แต่จุดเปลี่ยนที่ทำให้ NGC 3370 กลายเป็นดาวเด่นในวงการดาราศาสตร์เกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1994 เมื่อนักดาราศาสตร์ตรวจพบการระเบิดของดาวฤกษ์ที่เรียกว่า ซูเปอร์โนวาชนิด Ia (Type Ia Supernova) ซึ่งได้รับการตั้งชื่อว่า SN 1994ae การระเบิดครั้งนี้ไม่ใช่เหตุการณ์ธรรมดา แต่มันคือเครื่องมือวัดระยะทางในอวกาศที่ทรงพลังที่สุดชนิดหนึ่งเท่าที่มนุษย์รู้จัก

ในทางดาราศาสตร์ เราเรียกซูเปอร์โนวาชนิด Ia ว่า “เทียนมาตรฐาน” (Standard Candle) ลองจินตนาการว่าคุณเห็นหลอดไฟ 100 วัตต์จำนวนมากเรียงรายกันไปในความมืด คุณทราบดีว่าหลอดไฟทุกดวงมีความสว่างเท่ากัน ดังนั้นหลอดที่ริบหรี่ที่สุดย่อมเป็นหลอดที่อยู่ไกลที่สุด ซูเปอร์โนวาชนิด Ia ก็ทำงานในลักษณะเดียวกัน มันเกิดจากการระเบิดของดาวแคระขาวในระบบดาวคู่ ซึ่งจะมีความสว่างสูงสุด ณ จุดระเบิดเท่ากันเสมออย่างน่าทึ่ง

ดังนั้น เมื่อเราสังเกตเห็นซูเปอร์โนวาชนิด Ia ในกาแล็กซีอันห่างไกล เราสามารถวัด “ความสว่างปรากฏ” ของมัน แล้วนำไปเปรียบเทียบกับ “ความสว่างสัมบูรณ์” ที่เรารู้อยู่แล้ว เพื่อคำนวณหาระยะทางไปยังกาแล็กซีนั้นได้อย่างแม่นยำ

ความพิเศษของ NGC 3370 และ SN 1994ae คือมันเป็นหนึ่งในซูเปอร์โนวาชนิด Ia ที่อยู่ใกล้พอที่ #กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล จะสามารถมองเห็นดาวฤกษ์แต่ละดวงในกาแล็กซีนั้นได้ ทำให้นักดาราศาสตร์ นำโดย อดัม รีสส์ (Adam Riess) ผู้ได้รับรางวัลโนเบลในเวลาต่อมา สามารถใช้เครื่องมือวัดระยะอีกชนิดหนึ่งคือ ดาวแปรแสงชนิดเซเฟอิด (Cepheid variable stars) ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่กะพริบด้วยคาบเวลาที่สัมพันธ์กับความสว่างสัมบูรณ์ของมัน

ทีมวิจัยได้วัดระยะทางไปยัง NGC 3370 โดยใช้ดาวเซเฟอิด จากนั้นจึงนำระยะทางที่ได้ไปเทียบมาตรฐานกับความสว่างของซูเปอร์โนวา SN 1994ae ที่เกิดขึ้นในกาแล็กซีเดียวกัน นี่คือการเชื่อมโยงเครื่องมือวัดระยะทาง 2 ชนิดเข้าด้วยกันอย่างที่ไม่เคยทำได้แม่นยำขนาดนี้มาก่อน มันช่วยยืนยันและปรับแก้ค่าความสว่างของเทียนมาตรฐานให้ถูกต้องยิ่งขึ้น ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญที่นำไปสู่การค้นพบอันยิ่งใหญ่ว่า “เอกภพกำลังขยายตัวด้วยความเร่ง” อันเนื่องมาจากพลังงานมืด (Dark Energy)

ดังนั้น ทุกครั้งที่เรามองภาพของ NGC 3370 ขอให้ระลึกไว้ว่า เราไม่ได้กำลังชมเพียงความงามของดวงดาว แต่กำลังมองดูกุญแจดอกสำคัญที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดขนาดและเข้าใจชะตากรรมของเอกภพของเราได้อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น

ข้อมูลอ้างอิง: ESA/Hubble & NASA, A. Riess, K. Noll