ซุปเปอร์โนวาดึกดำบรรพ์ 27 มกราคม 2557
นักดาราศาสตร์ที่ทำงานกับโครงการ Supernova Legacy Survey(SNLS) ได้ค้นพบซุปเปอร์โนวาที่สว่างที่สุดและห่างไกลที่สุดสองแห่งเท่าที่เคยบันทึกมา ที่ระยะห่าง 10 พันล้านปีแสง และสว่างกว่าซุปเปอร์โนวาทั่วไปประมาณร้อยเท่า
|
|
| พื้นที่ส่วนเล็กๆ ในพื้นที่สำรวจจากการสำรวจ Supernova Legacy Survey แสดง SNLS-06D4eu และกาแลคซีต้นสังกัดของมัน(ลูกศรชี้) ซุปเปอร์โนวาและกาแลคซีต้นสังกัดนั้นอยู่ห่างไกลมากจนทั้งคู่ปรากฎเป็นแสงริบหรี่ซึ่งไม่สามารถแบ่งแยกได้อย่างชัดเจนในภาพนี้ วัตถุสว่างขนาดใหญ่ที่มีประกายกากบาทเป็นดาวในกาแลคซีของเราเอง จุดแสงอื่นๆ เป็นกาแลคซีไกลโพ้น
|
|
ซุปเปอร์โนวาที่เพิ่งค้นพบใหม่นี้มีความประหลาดเป็นพิเศษเนื่องจากกลไกที่ส่งพลังให้กับซุปเปอร์โนวา(คือการยุบตัวของดาวมวลสูงดวงหนึ่งเป็นหลุมดำหรือดาวนิวตรอน) ไม่สามารถอธิบายอัตราการส่องสว่างมากของพวกมันได้ ในการค้นพบเมื่อปี 2006 และ 2007 ซุปเปอร์โนวานั้นไม่ปกติอย่างมากจนนักดาราศาสตร์เคยไม่รู้จะบอกว่ามันเป็นอะไรหรือแม้แต่หาระยะทางจากโลกได้
ในตอนแรก เราไม่รู้ว่าสิ่งเหล่านี้เป็นอะไร แม้แต่ว่าพวกมันเป็นซุปเปอร์โนวาหรือเปล่า หรือมันอยู่ในกาแลคซีของเราหรือข้างนอกนั้นหรือเปล่า D. Andrew Howell จาก LCOGT(Las Cumbres Observatory Global Telescope Network) ที่มหาวิทยาลัยคาลิฟอร์เนีย ซานตา บาร์บารา กล่าว ผมแสดงการสำรวจในการประชุมงานหนึ่ง และทุกๆ คนก็จนปัญญา ไม่มีใครเดาว่าพวกมันเป็นซุปเปอร์โนวาไกลโพ้นเนื่องจากมันน่าจะมีพลังงานที่สูงมากๆ ซึ่งเราคิดว่าเป็นไปไม่ได้
หนึ่งในซุปเปอร์โนวาที่เพิ่งค้นพบใหม่ SNLS-06D4eu เป็นซุปเปอร์โนวาที่ห่างไกลที่สุดและอาจจะส่องสว่างที่สุดในกลุ่มการระเบิดที่เรียกว่า ซุปเปอร์โนวาส่องสว่างมาก(superluminous supernovae) การค้นพบใหม่เหล่านี้จัดอยู่ในกลุ่มย่อยพิเศษที่ไม่มีไฮโดรเจนของซุปเปอร์โนวาส่องสว่างมาก
การศึกษาใหม่พบว่าซุปเปอร์โนวาน่าจะได้รับพลังจากการเกิดของมักนีตาร์(magnetar) ซึ่งเป็นดาวนิวตรอนที่มีความเป็นแม่เหล็กรุนแรงซึ่งหมุนรอบตัวหลายร้อยรอบในหนึ่งวินาที มักนีตาร์มีมวลเท่าดวงอาทิตย์แต่อัดแน่นในดาวที่มีขนาดเท่าเมืองและมีสนามแม่เหล็กที่รุนแรงกว่าโลก 1 ร้อยล้านล้านเท่า ขณะที่ซุปเปอร์โนวาส่องสว่างมากเหล่านี้จำนวนหนึ่งถูกพบตั้งแต่ที่มีการประกาศครั้งแรกในปี 2009 และการเกิดมักนีตาร์ก็ถูกใส่เป็นแหล่งพลังงานที่เป็นไปได้ แต่งานของ Howell และเพื่อนร่วมงานเป็นกลุ่มแรกที่จับคู่การสำรวจรายละเอียดเข้ากับแบบจำลองว่าการระเบิดนั้นจะมีลักษณะอย่างไรได้ การค้นพบเผยแพร่ใน Astrophysical Journal ฉบับวันที่ 20 ธันวาคม 2013
Daniel Kasen จากยูซี เบิร์กลีย์ และห้องทดลองแห่งชาติ ลอว์เรนซ์ เบิร์กลีย์ ได้สร้างแบบจำลองซุปเปอร์โนวาที่อธิบายข้อมูลว่าการระเบิดของดาวที่มีขนาดเพียงไม่กี่เท่ามวลดวงอาทิตย์และอุดมด้วยคาร์บอนและออกซิเจน ดาวน่าจะมีขนาดใหญ่กว่านี้มากเมื่อเริ่มต้นแต่ดูเหมือนจะทิ้งเปลือกวัสดุสารชั้นนอกๆ ออกมาก่อนการระเบิด เหลือทิ้งไว้แต่แกนกลางเปลือยที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก Kasen กล่าวว่า สิ่งที่อาจจะทำให้ดาวนี้พิเศษก็คือการหมุนรอบตัวที่เร็วมากๆ เมื่อมันตายลง แกนกลางที่ยุบตัวน่าจะสร้างมักนีตาร์ขึ้นซึ่งหมุนเหมือนลูกข่างยักษ์ พลังงานการหมุนที่มหาศาลน่าจะปลดปล่อยออกมาเป็นความโกรธเกรี้ยวเชิงแม่เหล็ก
การค้นพบซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ SNLS ซึ่งเป็นโครงการระยะเวลา 5 ปีที่มีพื้นฐานจากการสำรวจที่กล้องโทรทรรศน์คานาดา-ฝรั่งเศส-ฮาวาย, กล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก(VLT) และกล้องโทรทรรศน์เจมิไน และเคก เพื่อศึกษาซุปเปอร์โนวาหลายพันแห่ง โดยซุปเปอร์โนวาทั้งสองไม่ได้ถูกจำแนกอย่างสมบูรณ์หรือระบุตำแหน่งของมันในตอนแรก ต้องมีการสำรวจกาแลคซีต้นสังกัดเพิ่มเติมด้วย VLT ในชิลีเพื่อที่นักดาราศาสตร์จะตรวจสอบระยะทางและพลังงานของการระเบิด จากการทำงานด้านทฤษฎีเพิ่มเติมอีกหลายปีเพื่อที่จะระบุว่าพลังงานที่มหาศาลนั้นถูกสร้างขึ้นได้อย่างไร
ซุปเปอร์โนวานี้ถูกห่างไกลมากจนแสงช่วงอุลตราไวโอเลตที่เปล่งจากการระเบิดถูกยืดโดยการขยายตัวของเอกภพจนกระทั่งมันเรดชิพท์ไปสู่สเปคตรัมส่วนที่ตาของมนุษย์และกล้องโทรทรรศน์บนโลกเห็นได้ นี่อธิบายว่าเพราะเหตุใดนักดาราศาสตร์จึงงงงันเพราะการสำรวจเนื่องจากพวกเขาไม่เคยเห็นซุปเปอร์โนวาในช่วงยูวีมาก่อนเลย นี่ทำให้พวกเขามีโอกาสอันหาได้ยากสู่การทำงานภายในซุปเปอร์โนวาเหล่านี้ ซุปเปอร์โนวาที่ส่องสว่างมากนั้นจะร้อนมากจนแสงเกือบทั้งหมดเปล่งออกมาในช่วงยูวี แต่เนื่องจากแสงยูวีถูกชั้นบรรยากาศของโลกกันไว้ มันจึงไม่ได้ถูกสำรวจอย่างเต็มที่ก่อนหน้านี้
ซุปเปอร์โนวาระเบิดเมื่อเอกภพมีอายุเพียง 4 พันล้านปีเท่านั้น นี่เกิดขึ้นก่อนที่ดวงอาทิตย์ของเราจะถือกำเนิดขึ้นด้วยซ้ำ Howell กล่าว ยังมีดาวฤกษ์อื่นๆ แถวนี้ที่ตายลงและเมฆก๊าซเหล่านั้นก็ก่อตัวดวงอาทิตย์และโลกขึ้น ชีวิตพัฒนาไป ไดโนซอร์ก็พัฒนาขึ้น และมนุษย์ก็มีวิวัฒนาการและสร้างกล้องโทรทรรศน์ ซึ่งเราก็โชคดีที่หันไปถูกที่เมื่อโฟตอนชนโลกหลังจากเดินทางมาแล้ว 10 พันล้านปี
ซุปเปอร์โนวาส่องสว่างมากเหล่านี้หาได้ยาก เกิดขึ้นบางทีอาจจะหนึ่งครั้งในทุกๆ ซุปเปอร์โนวาปกติ 1 หมื่นแห่ง ดูเหมือนว่าจะเกิดการระเบิดในกาแลคซีที่ดั่งเดิมมากกว่า นั้นคือมีปริมาณของธาตุที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมเพียงเล็กน้อย ซึ่งพบได้ทั่วไปมากกว่าในเอกภพช่วงต้น นั้นเป็นไดโนซอร์ของซุปเปอร์โนวา Howell กล่าว ทุกวันนี้มันสูญพันธุ์ไปหมดแล้ว แต่พบได้ทั่วไปในเอกภพช่วงต้น โชคดีที่เราสามารถใช้กล้องของเราเพื่อมองย้อนเวลากลับไปและศึกษาแสงฟอสซิลของพวกมันได้ เราหวังว่าจะพบซุปเปอร์โนวาเหล่านี้ได้มากขึ้นจากการสำรวจที่กำลังดำเนินอยู่และในอนาคต |
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น