นักดาราศาสตร์วัดแสงดาวทั้งหมดที่เคยมีมาตั้งแต่กำเนิดจักรวาล

นักดาราศาสตร์วัดแสงดาวทั้งหมดที่เคยมีมาตั้งแต่กำเนิดจักรวาล – BBCไทย

ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเฟอร์มี (Fermi) ขององค์การนาซา ตรวจวัดปริมาณอนุภาคของแสงที่ดวงดาวทั้งหลายร่วมกันแผ่เป็นความสว่างออกมา นับตั้งแต่จักรวาลได้ถือกำเนิดขึ้นเมื่อ 13,700 ล้านปีก่อน

ผลการตรวจสอบและคำนวณซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Science พบว่า ดวงดาวทั้งหมดที่เคยมีอยู่ในจักรวาล ได้แผ่อนุภาคของแสงหรือ “โฟตอน” ออกมาแล้วทั้งสิ้น 4 ล้านล้านล้านล้านล้านล้านล้านล้านล้านล้านล้านล้านล้านล้านอนุภาค หรือเท่ากับเลข 4 ที่มีเลขศูนย์ติดตามมาอีก 84 ตัว

อนุภาคของแสงจากยุคโบราณเหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่ได้สูญหายไปไหน แต่ 90% ยังคงสะสมตัวเป็นเหมือนกลุ่มหมอกจาง ๆ ที่พบได้ทั่วไปในห้วงอวกาศ ซึ่งนักดาราศาสตร์เรียกว่าแสงพื้นหลังนอกกาแล็กซี (Extragalactic Background Light – EBL) โดยเป็นการสะสมตัวของโฟตอนที่เกิดขึ้นนับตั้งแต่ดาวฤกษ์ดวงแรกในจักรวาลเริ่มส่องสว่างขึ้นมา

ดร. มาโคร อาเจลโล นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากวิทยาลัยวิทยาศาสตร์เคลมสันของสหรัฐฯ (Clemson College of Science ) หนึ่งในทีมผู้วิจัยอธิบายว่า แสง EBL นั้นมักจะถูกแสงของดาวฤกษ์ใกล้เคียงบดบังจนมองเห็นได้ยาก กล้องโทรทรรศน์อวกาศจึงต้องใช้แสงสว่างจากเบลซซาร์ (Blazar)หรือหลุมดำมวลยิ่งยวดที่ปลดปล่อยรังสีแกมมาทรงพลัง ทำหน้าที่เป็นเหมือนประภาคารส่องให้กลุ่มหมอกของแสง EBL เรืองแสงสว่างขึ้น

นักดาราศาสตร์วัดแสงดาวทั้งหมด
ภาพจำลองเบลซซาร์ซึ่งมีความสว่างเจิดจ้าเหมือนประภาคารของจักรวาล โดยปะทุไอพ่นรังสีแกมมาที่ทรงพลังออกมา / NASA / CFA

ทีมผู้วิจัยตรวจจับสัญญาณจากเบลซซาร์ 739 แห่ง ซึ่งแต่ละแห่งมีระยะห่างจากโลกไม่เท่ากัน ทำให้ทราบได้ว่าอนุภาคโฟตอนของรังสีแกมมาจากเบลซซาร์ ที่เดินทางผ่านกลุ่มหมอกของแสง EBL มาเป็นเวลาหลายพันล้านปีนั้น ถูกดูดซับและสูญเสียพลังงานไปมากน้อยเพียงใด

การรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้เป็นเวลา 9 ปี ทำให้ทราบถึงปริมาณของแสงดาวในจักรวาลแต่ละยุคได้อย่างถูกต้อง ทั้งยังได้ทราบด้วยว่าการก่อตัวของดาวฤกษ์อยู่ในจุดที่มีอัตราก่อกำเนิดสูงสุดเมื่อ 11,000 ล้านปีที่แล้ว และค่อย ๆ ลดลงนับแต่นั้นมา จนในปัจจุบันมีดาวฤกษ์เกิดใหม่ในกาแล็กซีทางช้างเผือกโดยเฉลี่ยปีละ 7 ดวงเท่านั้น

ดร. ไวเทหิ ปาลิยะ สมาชิกในทีมวิจัยอีกผู้หนึ่งบอกว่า “เราวัดปริมาณอนุภาคโฟตอนของแสงดาวในแต่ละยุค ไม่ว่าจะเป็น 1 พันล้านปีก่อน, 2 พันล้านปีก่อน เรื่อยไปจนถึงยุคหมื่นล้านปีก่อน และชั่วขณะที่ดาวฤกษ์ดวงแรกได้ถือกำเนิดขึ้นมาในจักรวาลที่ยังมืดมิด”

การตรวจวัดปริมาณแสงดาวที่เคยมีมาทั้งหมดในครั้งนี้ ช่วยให้นักดาราศาสตร์ทราบถึงประวัติความเป็นมาของจักรวาลโดยละเอียดขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับสภาพของจักรวาลในยุค 1,000 ล้านปีแรกหลังถือกำเนิดมา ซึ่งยังไม่เคยมีการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศศึกษาเรื่องนี้มาก่อน

บทความก่อนหน้านี้ไมก์ ไทสัน ไอดอลของแชมป์โลก !! คอลัมน์ เลาะสนาม
บทความถัดไปสรรวัชญ์ อิจฉาเสือเหลือง-อ้อนเชียร์ไทยมาให้กำลังใจให้ล้นสนาม