นักดาราศาสตร์ไขปริศนาฆาตกรรมแห่งจักรวาลได้แล้ว

การระเบิดของกาแลกซีแห่งหนึ่งที่อยู่ไม่ไกลจากโลกนักในเดือน ก.พ. 1987 ซึ่งสามารถสังเกตได้จากโลกของเราเป็นระยะเวลานานหลายเดือน และมีความสว่างที่มีพลังงานมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรากว่า 100 ล้านเท่า เป็นปริศนามาเป็นระยะเวลาหนึ่ง

ที่สำคัญคือ ยังคงมีเศษซากต่าง ๆ ล่องลอยในห้วงอวกาศ ทำให้ก่อนหน้านี้ แม้แต่กล้องโทรทรรศน์ทรงพลังที่สุดก็ไม่สามารถยืนยันได้ว่า อะไรบ้างที่หลงเหลืออยู่ภายในใจกลางการระเบิดดังกล่าว

ล่าสุด นักวิทยาศาสตร์ได้ไขปริศนาที่อยู่ภายในใจกลางการระเบิดแห่งจักรวาลครั้งนี้ได้แล้ว โดยพบว่านั่นคือ ดาวนิวตรอนที่มีความหนาแน่นสูงมาก ว่ากันว่า ชิ้นส่วนปริมาณเพียงแค่หนึ่งช้อนชาของดาวนิวตรอนนี้อาจจะมีน้ำหนักได้ถึง 10 ล้านตัน

ดร.แมกกี อเดอริน-โปค็อค พิธีกรรายการสกาย แอท ไนท์ ทางสถานีโทรทัศน์บีบีซี บอกว่า คณะวิจัยได้ "ไขปริศนาฆาตกรรม" ได้แล้วอีกหนึ่งเรื่อง

"นี่เป็นเรื่องความตายของดาวดวงหนึ่ง และปริศนานี้ยังคงซ่อนเร้นและปกคลุมด้วยฝุ่นละอองและเศษซากดวงดาวที่ยังเหลืออยู่" เธออธิบาย

การระเบิดดังกล่าวเกิดขึ้นจากดาวฤกษ์ยักษ์ดวงหนึ่งที่มีขนาดมวลราว 20 เท่าของดวงอาทิตย์ หรือที่เรียกว่า ดาวยักษ์ใหญ่สีน้ำเงิน (blue supergiant) เกิดระเบิดขึ้น หรือที่เรียกกันว่า "เหตุการณ์ซูเปอร์โนวา" โดยบรรดานักดาราศาสตร์เรียกเหตุการณ์ซูเปอร์โนวาครั้งนี้ว่า "SN 1987A"

นี่ถือเป็นเหตุการณ์ซูเปอร์โนวาครั้งแรก ที่สามารถสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่าในรอบ 400 ปี และมาจากดาวฤกษ์ที่ถูกเก็บบันทึกภาพและรายละเอียดโดยนักดาราศาสตร์ก่อนที่มันจะเกิดการระเบิดขึ้น

ดร.อเดอริน-โปค็อค ซึ่งเคยร่วมงานในโครงการหนึ่งที่มุ่งไขปริศนาแห่งจักรวาลเกี่ยวกับซูเปอร์โนวา SN 1987A นี้ ได้เปรียบเปรยว่า มันเคยเป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่มหึมาจริง ๆ

"ข้อเท็จจริงที่ว่ามันสามารถสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่า ทำให้ดาวฤกษ์ดวงนี้มีชื่อเสียงไปถึงนอกวงการวิทยาศาสตร์ และซูเปอร์โนวา SN 1987A ยังมีความใกล้ชิดและเป็นที่คุ้นเคยสำหรับเหล่านักดาราศาสตร์อีกด้วย เนื่องจากมันอยู่ในระยะห่างที่ไม่ไกลจากโลกมากนัก และเหล่านักวิทยาศาสตร์ก็สามารถเก็บรายละเอียดต่าง ๆ ของวงจรชีวิตของดาวฤกษ์ดวงนี้ได้เป็นจำนวนมาก" เธออธิบาย

การสังเกตการณ์ซูเปอร์โนวา SN 1987A ของนักดาราศาสตร์ ทำให้มันเปรียบเสมือนห้องแล็บบนท้องฟ้าในอุดมคติ เพื่อใช้ในการตรวจสอบทฤษฎีต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการตายของดาวฤกษ์ แต่ที่ผ่านมายังคงมีชิ้นส่วนปริศนาสำคัญที่ยังต้องการคำตอบ นั่นคืออะไรคือสิ่งที่หลงเหลืออยู่ ณ ใจกลางเหตุการณ์ซูเปอร์โนวาครั้งนี้

ในทางทฤษฎี ดาวฤกษ์จะสิ้นอายุขัยเมื่อหมดเชื้อเพลิงในปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ทำให้มันส่องสว่าง มวลของดาวฤกษ์นั้นมหาศาลมากจนทำให้แรงโน้มถ่วงของมันบีบอัดอะตอมของตัวเองและและสร้างวัตถุที่มีความหนาแน่นที่สุดในจักรวาลขึ้นมา ซึ่งเรียกว่า "ดาวนิวตรอน" หรือหากว่าดาวฤกษ์มีขนาดใหญ่กว่านั้น มันจะกลายไปเป็น "หลุมดำ"

แต่ว่า มันจะกลายไปเป็น "ดาวนิวตรอน" หรือ "หลุมดำ" คือสิ่งสำคัญที่นักดาราศาสตร์ควรรู้ เพราะว่าการเกิดซูเปอร์โนวาแต่ละครั้งจะกระจายธาตุหนัก ซึ่งช่วยในการสร้างและสนับสนุนการเกิดสิ่งมีชีวิตในเอกภพ

สำหรับกรณีนี้ นักวิจัยที่เขียนบทความลงในวารสาร Science บอกว่าพวกเขามีหลักฐานที่หนักแน่น แต่ก็ยังไม่ถึงขั้นที่ทำให้มั่นใจได้เต็มร้อย ว่าสิ่งที่หลงเหลืออยู่ที่ใจกลางคือดาวนิวตรอน

ศาสตราจารย์แคลส์ ฟรานส์สัน จากมหาวิทยาลัยสตอกโฮล์มในสวีเดน ผู้นำโครงการศึกษาเรื่องนี้ระบุว่า นี่เป็นครั้งแรกที่มีผู้สามารถตรวจสอบได้ว่า เกิดอะไรขึ้นและมีอะไรถูกสร้างขึ้น ณ ใจกลางของซูเปอร์โนวา

"เราทราบแล้วว่า มีแหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์แบบรวมศูนย์ที่จุดเล็ก ๆ ซึ่งมีความเป็นได้สูงว่าคือดาวนิวตรอน เราเฝ้ามองหาสิ่งนี้มาตั้งแต่ห้วงเวลาที่เกิดการระเบิด แต่เราต้องรอจนกว่าจะสามารถยืนยันได้ว่า มันเป็นไปอย่างที่คาดการณ์ไว้หรือไม่"

ข้อมูลใหม่ล่าสุดบ่งชี้ว่า พื้นผิวของดาวนิวตรอนมีอุณหภูมิราว 1 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งเย็นตัวลงจากอุณหภูมิเดิมที่ 1 แสนล้านองศาเซลเซียส

ดาวแรกเกิด

ทีมนักดาราศาสตร์จะยังคงเฝ้าติดตามบริเวณที่เกิดซูเปอร์โนวานี้ต่อไปเพื่อศึกษาเพิ่มเติม เพื่อให้ได้รายละเอียดที่ชัดเจนมากขึ้นเกี่ยวกับการระเบิดครั้งนั้น ข้อมูลที่ได้จะทำให้นักดาราศาสตร์มีโอกาสในการเฝ้าติดตามการเกิดขึ้นของดาวนิวตรอนในระยะแรกเกิด และเปรียบเทียบกับดาวฤกษ์ดวงอื่น ๆ ที่มีอายุมากกว่าเกี่ยวกับวิวัฒนาการของพวกมัน

ทั้งนี้ การสังเกตการณ์จะดำเนินไปด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เว็บบ์ (JWST) ของนาซา ซึ่งถือเป็นกล้องโทรทรรศน์ทรงพลัง ที่มีอุปกรณ์ที่สามารถบันทึกภาพจากรังสีอินฟราเรดได้ ดังนั้นจึงทำให้มันสามารถมองเห็นทะลุผ่านฝุ่นผงในอวกาศที่ปิดกั้นการมองเห็นด้วยตาของมนุษย์มานานได้

ศาสตราจารย์ไมค์ บาร์โลว์ จากมหาวิทยาลัยยูซีแอล ระบุว่า แม้ว่าจะมีเบาะแสโดยอ้อมหลายอย่าง แต่กล้อง JWST ก็ตรวจจับหลักฐานโดยตรงได้เป็นครั้งแรก นั่นคือการพบว่านั่นคือ ดาวนิวตรอน

"คำถามที่ว่าเป็นดาวนิวตรอนหรือไม่ที่ซ่อนตัวอยู่เบื้องหลังฝุ่นละอองเหล่านั้น เป็นปริศนามากว่า 30 ปี และเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นยิ่งเมื่อเราสามารถไขปริศนานั้นได้แล้ว"

หลักฐานชิ้นสำคัญ

นักดาราศาสตร์ 34 คนจาก 12 ประเทศ ได้ร่วมกันวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากกล้อง JWST พวกเขาค้นพบลำแสงจากอะตอมของธาตุต่าง ๆ เช่น อาร์กอนและซัลเฟอร์ ซึ่งเป็นธาตุที่กำเนิดขึ้นมาได้จากการแผ่รังสีอานุภาพสูงของดาวนิวตรอนที่ใจกลางของซูเปอร์โนวาเท่านั้น

ดร.โรเบิร์ต แมสซีย์ จากราชสมาคมดาราศาสตร์ (Royal Astronomical Society) ระบุว่า แม้ว่าจะไม่มีภาพถ่ายโดยตรงของดาวนิวตรอนดวงนั้นก็ตาม แต่จากข้อมูลที่เก็บรวบรวมได้ ก็เป็นการยากที่จะอธิบายเป็นอื่น

"หากพวกเราโชคดี ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า พวกเราอาจจะมีโอกาสเห็นดาวนิวตรอนที่อยู่ใจกลางอย่างชัดเจน และมองเห็นสิ่งที่น่าทึ่งนี้แบบใกล้ชิดขึ้นในช่วงเวลาแรกเกิดของมัน"

ฉะนั้น ถึงแม้ว่าเหล่านักสืบด้านดาราศาสตร์ยังไม่มีหลักฐานชัดเจนเต็มร้อยเกี่ยวกับปริศนาฆาตกรรมดวงดาวนี้ แต่ก็ต้องถือว่าพวกเขามีหลักฐานชิ้นสำคัญแล้ว