เรื่องลึกลับนักดาราศาสตร์งงดาวระเบิดลึกลับสว่างจ้ากว่าครั้งไหนๆ

ภาพการระเบิดรังสีแกมมา 110328A ที่บันทึกด้วยกล้องสวิฟต์ทั้งในย่านรังสีอัลตราไวโอเลต (ขาว) แสงปกติ (ม่วง) และรังสีเอกซ์ (ส้มและเหลือง) เมื่อวันที่ 28 มี.ค. (ภาพประกอบทั้งหมดจากนาซา)
        

ห่างออกไป 3.8 พันล้านปีแสง ในตำแหน่งกลุ่มดาวมังกร ดาวดวงมหึมาเกิดระเบิดรุนแรงกว่าทุกครั้ง ที่นักดาราศาสตร์เคยพบ และสร้างความมึนงงให้อย่างมาก ซึ่งอาจเป็นไปได้ว่า ดาวดวงนี้ถูกแรงดึงดูดจากหลุมดำใจกลางกาแลกซี ฉีกทึ้งจนระเบิดอย่างที่เห็น
             

กล้องโทรทรรศน์เตือนการระเบิดเบิร์สต์อะเลิร์ต (Burst Alert Telescope) ที่ติดอยู่บนกล้องโทรทรรศน์อวกาศสวิฟต์ (Swift) ได้ตรวจจับภาพการะเบิดเป็นชุดๆ ของรังสีเอ็กซ์ที่รุนแรง ในตำแหน่งกลุ่มดาวมังกร (Draco) เมื่อวันที่ 28 มี.ค.2011 ที่ผ่านมา และกล้องโทรทรรศน์อวกาศดังกล่าวได้ประเมินตำแหน่งของการระเบิด ที่ตอนนี้ได้รับการระบุชื่อให้เป็นการระเบิดรังสีแกมมา (gamma-ray burst: GRB) “110328เอ” (110328A) และส่งข้อมูลไปให้นักดาราศาสตร์ทั่วโลก
              

ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ในโครงการหอดูดาวอวกาศต่างๆ ของ องค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐฯ (นาซา) ทั้งหอดูดาวสวิฟต์ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) และกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีเอกซ์จันทรา (Chandra X-ray Observatory) ต่างระดมทีม เพื่อศึกษาการระเบิดรุนแรงนี้ ซึ่งปลดปล่อยรังสีพลังงานสูงออกมาอย่างต่อเนื่อง นานกว่าสัปดาห์และเลือนหายไปจากตำแหน่งเดิมที่อยู่
              

นักดาราศาสตร์หลายคนกล่าวว่า พวกเขาไม่เคยเห็นอะไรที่สว่างเท่านี้มาก่อน อีกทั้งยังปรากฏอยู่ยาวนาน และมีความแปรปรวนด้วย ตามปกติแล้ว การระเบิดรังสีแกมมาเป็นเครื่องบ่งบอกถึงการแตกสลายของดวงดาวขนาดใหญ่ แต่ที่ผ่านมาการปลดปล่อยแสงจ้าของปรากฏการณ์เหล่านี้ อยู่ได้นานแค่ไม่กี่ชั่วโมง
              

แม้ว่ายังอยู่ระหว่างการวิจัย แต่นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่า การระเบิดที่ไม่ปกตินี้ เกิดขึ้นเมื่อดวงดาวร่อนเร่เข้าไปใกล้หลุมดำในใจกลางกาแลกซี ด้วยแรงดึงดูดของหลุมดำที่รุนแรงมาก จึงฉีกทึ้งดวงดาวแตกกระจาย และก๊าซที่ถูกดูด ก็กลายเป็นไอที่พุ่งเข้าหาหลุมดำ ด้วยแบบจำลองดังกล่าวทำให้หลุมดำที่หมุนอยู่นั้นพ่นลำรังสีออกมาในแนวแกนหมุนของตัวเอง และเราจะเห็นการระเบิดของรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา หากลำรังสีดังกล่าวชี้มายังทิศทางของเรา
ขณะที่กล้องโทรทรรศน์หลายสิบตัว ถูกนำมาใช้ในการศึกษาปรากฏการณ์นี้ นักดาราศาสตร์ได้สังเกตพบอย่างทันควันว่า มีกาแลกซีเล็กๆ อันห่างไกล ปรากฏอยู่ใกล้ๆ กับตำแหน่งการระเบิดที่กล้องสวิฟต์พบ ภาพถ่ายอวกาศที่บันทึกด้วยกล้องฮับเบิลเมื่อวันที่ 4 เม.ย.ชี้ว่า แหล่งกำเนิดแสงของการระเบิดนั้นอยู่ที่ใจกลางของกาแลกซีดังกล่าว ซึ่งอยู่ห่างออกไป 3.8 พันล้านปีแสง
            

จากนั้นในวันเดียวกัน นักดาราศาสตร์ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์จันทราบันทึกภาพแหล่งกำเนิดแสงปริศนา ซึ่งได้ภาพที่ให้ความละเอียดของตำแหน่งวัตถุ มากกว่าภาพจากกล้องโทรทรรศน์สวิฟต์ 10 เท่า โดยในภาพแสดงให้เห็นว่า ตำแหน่งที่เกิดการระเบิดรุนแรงนี้อยู่ใจกลางกาแลกซีที่กล้องฮับเบิลบันทึกไว้
           

แอนดรูว ฟรุชเตอร์ (Andrew Fruchter) จากสถาบันวิทยาการกล้องโทรทรรศน์อวกาศ (Space Telescope Science Institute) ในบัลติมอร์ กล่าวว่า วัตถุในกาแลกซีของเรานั้น สามารถระเบิดซ้ำๆ ได้ เหมือนการระเบิดอันน่าฉงนนี้ แต่ความรุนแรงนั้น น้อยกว่าเป็นพันเป็นหมื่นเท่า ดังนั้น ปรากฏการณ์ระเบิดครั้งล่าสุดนี้จึงไม่ใช่เรื่องธรรมดา
            

ด้าน นีล เกห์เรลส์ (Neil Gehrels) หัวหน้านักวิทยาศาสตร์สำหรับโครงการกล้องสวิฟต์ประจำศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด (Goddard Space Flight Center) ของนาซากล่าวว่า พวกเขาตั้งตาคอยผลสังเกตการณ์ของกล้องฮับเบิล และข้อเท็จจริงที่ว่า การระเบิดดังกล่าวเกิดในใจกลางกาแลกซีนั้น บอกให้เราทราบว่าเหตุการณ์นี้ มีแนวโน้มที่จะเกี่ยวข้องกับหลุมดำขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยไขปัญหาสำคัญเกี่ยวกับเหตุการณ์อันลึกลับนี้
            

นอกจากนี้วิทยาศาสตร์ยังวางแผนใช้กล้องฮับเบิลศึกษาว่า แกนกลางของกาแลกซีนั้น เปลี่ยนแปลงความสว่างไปหรือไม่ด้วย
            

กาแลกซีส่วนใหญ่ ซึ่งรวมถึงกาแลกซีทางช้างเผือก (Milky Way) ของเราด้วยนั้น มีหลุมดำที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายล้านเท่า และหลุมดำในกาแลกซีขนาดใหญ่ที่สุด ยังใหญ่กว่าหลุมดำในกาแลกซีเราอีกเป็นพันเท่า
             

ทั้งนี้ เป็นไปได้ว่าดวงดาวที่ระเบิดกระจุยดวงนี้อาจจะตกอยู่ในอำนาจของหลุมดำที่มีมวลน้อยกว่าหลุมดำในกาแลกซีของเรา ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 4 ล้านเท่า
             

ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์ก็เคยตรวจพบดาวที่ถูกหลุมดำขนาดใหญ่ทำให้แตกสลาย แต่ยังไม่เคยมีครั้งไหน ที่พวกเขาพบว่ามีความสว่างจ้าของรังสีเอกซ์มากขนาดนี้และมีความแปรปรวนสูงดังที่พบในการระเบิดจีอาร์บี 110328เอนี้ โดยการระเบิดดังกล่าวเกิดสว่างจ้าขึ้นมาหลายครั้ง ดังตัวอย่างเมื่อวันที่ 3 เม.ย.เกิดความสว่างจ้าขึ้นมากกว่า 5 ครั้ง
            

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า รังสีเอกซ์นั้นอาจจะมาจากสสารที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเข้าใกล้ความเร็วแสงในลำอนุภาคที่พุ่งด้วยความเร็วสูง และก่อเกิดเป็นก๊าซของดวงดาวที่ตกลงไปในหลุมดำ ซึ่ง แอนดรูว เลวาน (Andrew Levan) จากมหาวิทยาลัยวอริค (University of Warwick) ในสหราชอาณาจักร ผู้นำการศึกษาจากผลของกล้องจันทรา กล่าวว่า การอธิบายถึงชั่วขณะเกิดเหตุการณ์ที่ดีที่สุดคือ การศึกษาไปที่ลำอนุภาคตรงๆ ซึ่งอาจทำให้เราได้ข้อมูลที่อาจจะพลาดไป

ภาพจากกล้องฮับเบิลในย่านแสงปกติที่เผยให้เห็นกาแลกซีของดาวดวงซึ่งเกิดระเบิดครั้งนี้
       

กราฟแสดงการเปลี่ยนแปลงความสว่างของการระเบิดที่คงอยู่เป็นสัปดา์ห์ โดยภาพมุมบนขวานั้นจินตนาการเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น
       

ภาพในย่านรังสีจากกล้องจันทราที่เผยให้เห็นว่าใจกลางการระเบิด อยู่ใกล้เคียงใจกลางกาแลกซีที่บันทึกด้วยกล้องฮับเบิล (กากบาทสีแดง)