การค้นพบครั้งสำคัญ หลัง “เจมส์ เว็บบ์” ถ่ายภาพ “เนบิวลากลุ่มดาวงู”
การค้นพบครั้งสำคัญ หลัง “เจมส์ เว็บบ์” ถ่ายภาพ “เนบิวลากลุ่มดาวงู”
“เนบิวลากลุ่มดาวงู” (Serpens Nebula) คือชื่อของเนบิวลาในกลุ่มดาวงู อยู่ห่างจากโลก 1,300 ปีแสง เป็นเนบิวลาที่เพิ่งมีอายุเพียง 1 ล้านหรือ 2 ล้านปีเท่านั้น ซึ่งถือว่าเด็กมากเมื่อเทียบกับอายุของจักรวาล
เนบิวลากลุ่มดาวงูถูกจัดประเภทให้เป็น “เนบิวลาสะท้อนแสง” (Reflection Nebula) คือเป็นเมฆก๊าซและฝุ่นที่ไม่ได้สร้างแสงในตัวเอง แต่ดูเหมือนส่องแสงได้จากการสะท้อนแสงดวงดาวที่อยู่ใกล้หรือภายในเนบิวลาแทน
“สนามแม่เหล็กดวงอาทิตย์สลับขั้ว” กำลังจะเกิด! มันคืออะไรและมีผลอย่างไร?
“เจมส์ เว็บบ์” ปล่อยภาพ “เนบิวลาปู” ชัดจนเห็นพัลซาร์ใจกลางเนบิวลา
“เจมส์ เว็บบ์” พบกาแล็กซีอยู่ห่างไกลที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยค้นพบ
นอกจากนี้ เนบิวลากลุ่มดาวงูยังเป็นที่ตั้งของกระจุกดาวฤกษ์ที่เพิ่งก่อตัวใหม่หนาแน่นเป็นพิเศษ (อายุประมาณ 100,000 ปี) ตามที่ปรากฏอยู่ตรงกลางภาพล่าสุดที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ เจมส์ เว็บบ์ (JWST) ซึ่งดาวเหล่านี้บางดวงจะเติบโตเป็นมวลดวงอาทิตย์ของเราในที่สุด
เนบิวลากลุ่มดาวงูเป็นที่ตั้งของการค้นพบโดยบังเอิญอื่น ๆ ด้วย เช่น “เงาค้างคาว” (Bat Shadow) บริเวณกึ่งกลางของพื้นที่สีฟ้าตรงกลางภาพ เป็นดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์ของดาวฤกษ์
แต่นอกจากนี้ ภาพล่าสุดจากเว็บบ์ยังแสดงให้นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นปรากฏการณ์หนึ่งซึ่งพวกเขาไม่เคยเห็นกับตาตัวเองมาก่อน
นั่นคือ “การไหลของดาวก่อนกำเนิด” (Protostellar Outflows) ซึ่งปรากฏตรงมุมซ้ายบนของภาพ (คล้ายเส้นด้ายบาง ๆ) เป็นกระบวนการสำคัญที่มาพร้อมกับการก่อตัวของดาวฤกษ์ เกิดจากไอพ่นก๊าซที่พุ่งออกมาจากดาวฤกษ์ที่กำลังก่อตัวชนกับก๊าซและฝุ่นที่อยู่ใกล้เคียงด้วยความเร็วสูง
นับเป็นครั้งแรกที่ปรากฏการณ์นี้ถูกถ่ายภาพไว้ได้ ซึ่งต้องขอบคุณเทคโนโลยีกล้องอินฟราเรดระยะใกล้ (NIRCam) ของเว็บบ์
นักดาราศาสตร์พบกลุ่มของการไหลของดาวฤกษ์ก่อนกำเนิดที่น่าสนใจ เพราะโดยปกติแล้ววัตถุเหล่านี้จะมีการวางแนวที่แตกต่างกันภาย แต่ที่นี่พวกมันกลับวางตัวในทิศทางเดียวกันเหมือนลูกเห็บหรือเม็ดฝนที่ตกลงมา
เคลาส์ พพอนท็อปพิดัน จากห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นของนาซา หนึ่งในทีมวิจัย กล่าวว่า “นักดาราศาสตร์สันนิษฐานมานานแล้วว่า เมื่อเมฆฝุ่นก๊าซยุบตัวเพื่อก่อเกิดดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์ต่าง ๆ มักจะหมุนไปในทิศทางเดียวกัน ... อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ไม่เคยถูกพบเห็นมาก่อนโดยตรง โครงสร้างที่ยาวและเรียงชิดกันเหล่านี้เป็นบันทึกประวัติศาสตร์เกี่ยวกับวิธีการกำเนิดดาวฤกษ์ขั้นพื้นฐาน”
ทั้งนี้ เมื่อเมฆก๊าซระหว่างดวงดาวชนตัวเองจนก่อตัวเป็นดาวฤกษ์ มันจะหมุนเร็วขึ้น วิธีเดียวที่ก๊าซจะเคลื่อนที่เคลื่อนที่เข้าด้านในต่อไปได้ คือต้องสลายโมเมนตัมเชิงมุมบางส่วนออก
จากนั้นจานมวล (Disk) จะก่อตัวรอบ ๆ ดาวฤกษ์อายุน้อยเพื่อลำเลียงมวลสารเข้าไป (นึกภาพว่าเหมือนกับน้ำวนที่จะหมุนรอบ ๆ ท่อระบายน้ำ) สนามแม่เหล็กจะหมุนวนในจานด้านใน แล้วปล่อยวัสดุบางส่วนออกเป็นไอพ่นคู่ที่ยิงออกไปในทิศทางตรงกันข้าม ตั้งฉากกับจานมวล
ในภาพของเว็บบ์ ไอพ่นเหล่านี้จะเห็นเป็นเส้นกระจุกสว่างที่ปรากฏเป็นสีแดง ซึ่งเป็นคลื่นกระแทกจากไอพ่นที่ชนก๊าซและฝุ่นโดยรอบ ในที่นี้สีแดงแสดงถึงการมีอยู่ของโมเลกุลไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์
โจเอล กรีน จากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศในบัลติมอร์ หนึ่งในทีมวิจัย กล่าวว่า “บริเวณนี้ของเนบิวลากลุ่มดาวงูมองเห็นได้ชัดเจนเฉพาะกับเว็บบ์เท่านั้น ... ตอนนี้เราสามารถจับดาวฤกษ์อายุน้อยมากเหล่านี้และการไหลของพวกมันได้ ซึ่งบางดวงเคยปรากฏเป็นแค่หยด ๆ หรือมองไม่เห็นเลยในช่วงความยาวคลื่นแสงเนื่องจากมีฝุ่นหนาล้อมรอบดาวเหล่านั้น”
ภาพใหม่และการค้นพบการไหลที่เรียงตัวกันโดยบังเอิญนี้ เป็นเพียงก้าวแรกของโครงการศึกษาการก่อตัวของดาวฤกษ์ หลังจากนี้ทีมวิจัยจะใช้สเปกโตกราฟอิสฟราเรดระยะใกล้ (NIRSpec) ของเว็บบ์เพื่อตรวจสอบส่วนประกอบทางเคมีของเมฆฝุ่น
นักดาราศาสตร์สนใจที่จะพิจารณาว่า สารเคมีระเหยสามารถรอดจากการกำเนิดของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ได้อย่างไร สารระเหยคือสารประกอบที่ระเหิดหรือเปลี่ยนจากของแข็งไปเป็นก๊าซโดยตรงที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ รวมถึงน้ำและคาร์บอนมอนอกไซด์
จากนั้นพวกเขาจะเปรียบเทียบสิ่งที่ค้นพบกับปริมาณที่พบในดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ของดาวประเภทเดียวกัน
พอนท็อปพิดันบอกว่า “ในรูปแบบพื้นฐานที่สุด เราทุกคนถูกสร้างขึ้นจากสสารที่มาจากสารระเหยเหล่านี้ น้ำส่วนใหญ่บนโลกนี้เกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ยังเป็นดาวทารกเมื่อหลายพันล้านปีก่อน ... การดูสารประกอบสำคัญเหล่านี้ที่มีอยู่มากมายในดาวฤกษ์ก่อนเกิดสามารถช่วยให้เราเข้าใจว่า สถานการณ์นั้นมันเป็นอย่างไรขณะที่ระบบสุริยะของเราก่อตัวขึ้น”
เรียบเรียงจาก NASA