Bloggang.com : pooktoon : กล้องเพื่อการสำรวจความรุนแรงในอวกาศ

มีนาคม 2551

						1
2	3	4	5	6	7	8
9	10	11	12	13	14	15
16	17	18	19	20	21	22
23	24	25	26	27	28	29
30	31

7 มีนาคม 2551

กล้องเพื่อการสำรวจความรุนแรงในอวกาศ

เตรียมส่งกล้องโทรทรรศน์ในช่วงรังสีแกมม่าขึ้นสู่อวกาศ

ภาพจากศิลปินแสดงยาน GLAST ในวงโคจรเหนือชั้นบรรยากาศโลก :

จากโลก ท้องฟ้ายามค่ำคืนอาจดูสงบและสถิต แต่เอกภพเมื่อมองในช่วงรังสีแกมม่าเป็นสถานที่ที่เกิดความรุนแรงที่สับสนและฉับพลัน ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์ นักดาราศาสตร์ได้เห็นการระเบิดพลังงานรุนแรงในช่วงเวลาสั้นๆ ที่เรียกว่า การปะทุรังสีแกมม่า(gamma-ray burst)

ไม่มีใครทราบแน่ชัดว่าอะไรทำให้เกิดการปะทุรังสีแกมม่า ความเป็นไปได้ที่มากที่สุดประกอบด้วยการชนกันของดาวนิวตรอน 2 ดวงหรือเป็นซุปเปอร์โนวาแบบซุปเปอร์ที่เกิดขึ้นเมื่อดาวมวลสูงมากๆ ระเบิดออก แต่สิ่งหนึ่งที่แน่ชัดก็คือ การปะทุรังสีแกมม่าเกิดขึ้นในกาแลคซีไกลออกไปมากๆ

ลองคิดถึงว่า เมื่อคุณมองท้องฟ้า เรากำลังได้เห็นหนังสือประวัติศาสตร์เล่มใหญ่ ย้อนกลับไปในช่วงเวลาแรกๆ และดาวฤกษ์แต่ละดวงก็เป็นแค่หนึ่งบทในหนังสือ คุณก็ไม่ได้เห็นดาวฤกษ์อย่างที่มันเป็นในขณะนี้ คุณกำลังเห็นดาวเมื่อพวกมันเคยเป็นเมื่อแสงจากพวกมันเดินทางออกมาเมื่อนานมาแล้ว และยิ่งเรามองลึกไปในอวกาศมากแค่ไหน ก็ยิ่งย้อนเวลากลับไปไกลแค่นั้น ในความเป็นจริง แสงจากกาแลคซีที่ไกลออกไปมีอายุเก่าแก่หลายพันล้านปี

Charles Meegan จากศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลของนาซ่า กล่าวว่า การปะทุรังสีแกมม่านั้นสว่างมากจนเราสามารถเห็นมันได้จากที่ไกลหลายพันล้านปีแสง ซึ่งหมายความว่าพวกมันเกิดขึ้นเกิดหลายพันล้านปีก่อน และเราเห็นมันอย่างที่มันเป็นในช่วงนั้น พวกมันสามารถช่วยเราย้อนเวลากลับไปและสอนเราเกี่ยวกับสภาวะเอกภพในช่วงเริ่มแรก ในการปะทุรังสีแกมม่า เราอาจจะได้เห็นดาวฤกษ์รุ่นแรกๆ จากกาแลคซีแห่งแรกๆ ที่เกิดขึ้นหลังจากบิกแบง

ไม่เพียงแต่การปะทุรังสีแกมม่าจะช่วยนักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เกี่ยวกับประวัติที่มาของเอกภพของเราเท่านั้น พวกมันยังช่วยอธิบายฟิสิกส์ของมันได้ แต่มีลูกเล่นที่ต้องศึกษาการปะทุรังสีแกมม่าให้ได้ก่อนที่มันจะหายไป การปะทุแต่ละครั้งเกิดขึ้นและหายไปเร็วมากจนมันยากที่จะตรวจจับพวกมันได้ทั้งหมด มันก็เหมือนการดักจับแสงไฟจากหิ่งห้อยแต่ละตัวในคืนฤดูร้อนด้วยกล้องปกติ

กล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีแกมม่าพื้นที่กว้าง(GLAST) ของนาซ่า จะช่วยไล่จับได้ การตามล่ารังสีแกมม่าเป็นเรื่องฮอตสำหรับนักวิทยาศาสตร์มานานหลายปี แต่การปะทุถูกค้นพบโดยบังเอิญ ในช่วงสงครามเย็นในทศวรรษปี 1960 ดาวเทียมอเมริกากำลังจับตาดูการทดสอบนิวเคลียร์ของโซเวียตตามสนธิสัญญาหยุดการทดสอบ ได้ตรวจพบการแผ่รังสีแกมม่าอย่างรุนแรง แต่การปะทุก็ไม่ได้มาจากฝั่งสหภาพโซเวียต นักวิทยาศาสตร์ตระหนักว่าการปะทุนั้นมาจากอวกาศ

การปะทุรังสีแกมม่าได้กลายเป็นปริศนาที่ท้าทายทางดาราศาสตร์อย่างรวดเร็ว และนาซ่าก็ตัดสินใจสร้างหอสังเกตการณ์ขนาดใหญ่เพื่อทำแผนที่ท้องฟ้าในช่วงรังสีแกมม่า ในช่วงทศวรรษ 1990 หอสังเกตการณ์รังสีแกมม่าคอมพ์ตัน ได้ค้นพบแหล่งรังสีแกมม่าใหม่มากกว่า 400 แห่งและบันทึกการปะทุรังสีแกมม่า 2704 ครั้ง เป็นการเปิดศักราชเอกภพช่วงรังสีแกมม่า ที่สำคัญยิ่งกว่า คอมพ์ตันได้พบหลักฐานว่าการปะทุรังสีแกมม่าไม่ได้มาจากทางช้างเผือก แต่มาจากกาแลคซีที่ห่างไกลออกไป

เพื่อที่จะเห็นจากระยะไกลอย่างนั้น การระเบิดจะต้องรุนแรงมาก รังสีแกมม่าโดยธรรมชาติมีพลังงานสูงและรุนแรง โดยเป็นแสงรูปแบบหนึ่งที่ทรงพลังมาก โฟตอนปกติในช่วงตาเห็น มีพลังงานประมาณ 2 ถึง 3 อิเลคตรอนโวลท์ โฟตอนรังสีแกมม่ามีพลังงานสูงกว่าหลายพันล้านเท่าที่ 10 กิกะอิเลคตรอนโวลท์(GeV) และการสำรวจจากภาคพื้นดินยังได้ตรวจพบรังสีแกมม่าที่มีพลังงานสูงกว่านั้นด้วย ที่หลายพันกิกะอิเลคตรอนโวลท์

ในเดือนพฤษภาคม 2008 นาซ่าจะส่ง GLAST เพื่อรับโฟตอนพลังงานสูงเหล่านี้ เครื่องมือหลักของ GLAST คือ กล้องโทรทรรศน์พื้นที่ใหญ่(LAT) ซึ่งจะทำการสำรวจบุกเบิกการปะทุรังสีแกมม่าที่มีพลังงานสูงกว่าที่เคยทำมาจากอวกาศ คาดหวังว่าจะพบการปะทุ 50 ครั้งต่อปีหรือมากกว่านั้น นอกจากนี้ เครื่องมืออื่นบน GLAST ก็คือ GLAST Burst Monitor(GBM) จะจับตาดูการปะทุรังสีแกมม่าในพลังงานต่ำกว่า

ด้วยการทำงานไปด้วยกัน เครื่องมือทั้งสองจะจับพลังงานทั้งหมดในช่วงนี้ตั้งแต่ 10000 eV จนถึง 100 GeV Meegan กล่าวว่า การจับเหตุการณ์ในช่วงความยาวคลื่นมากกว่าหนึ่งช่วงจะช่วยนักวิทยาศาสตร์ให้เข้าใจเกี่ยวกับมันได้มากขึ้น เหมือนกับการเห็นสีสันแทนที่จะเป็นขาวกับดำ เราไม่สามารถสร้างสภาวะทางกายภาพที่สุดขั้วซึ่งเกิดขึ้นในการปะทุรังสีแกมม่าในห้องทดลองได้ ดังนั้นเราจึงไม่เข้าใจว่ามันทำงานอย่างไร แต่โดยการศึกษาพวกมันด้วยเครื่องมือเหล่านี้ เราอาจจะเรียนรู้ฟิสิกส์สสารใหม่ๆ ได้บ้าง ผมคิดว่าเป็นไปได้ที่ LAT และ GBM จะเห็นบางสิ่งที่ใหม่และทำนายไม่ได้จากการปะทุรังสีแกมม่า พวกมันจะช่วยตอบคำถามเก่าๆ และสร้างคำถามใหม่ๆ ด้วย นี่เป็นสิ่งที่วิทยาศาสตร์จะต้องสร้างขึ้น เพื่อรอส่งในเดือนพฤษภาคม 2008

เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของปฏิบัติการนอกจากจะสำรวจสภาวะสุดขั้วในเอกภพแล้ว ยังสำรวจหาสัญญาณกฎใหม่ทางฟิสิกส์และองค์ประกอบของสสารมืดปริศนา, อธิบายว่าเพราะเหตุใดหลุมดำจึงเร่งไอพ่นวัสดุสารจนมีความเร็วใกล้ความเร็วแสงได้ และตอบคำถามที่มีมานานเกี่ยวกับปรากฏการณ์ประหลาดอื่นๆ ตั้งแต่ โซลาร์แฟลร์(solar flare), พัลซาร์ และกำเนิดของรังสีคอสมิค

นาซ่าได้ประกาศให้สาธารณชนมีส่วนร่วมในการตั้งชื่อใหม่ให้กับ GLAST เรากำลังมองหาชื่อที่เสนอที่จะบอกถึงปฏิบัติการ GLAST และระบุถึงดาราศาสตร์ในแขนงรังสีแกมม่าและพลังงานสูงอื่นๆ Alan Stern ผู้ช่วยผู้บริหารนาซ่าฝ่ายอำนวยการปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ กล่าว กำหนดสิ้นสุดการรับชื่อในวันที่ 31 มีนาคม 2008

แหล่งที่มา:
science.nasa.gov : a violent history of time
astronomy.com : name that satellite !

......................................................................................................................................................................

ส่วนชนบทของเอกภพสร้างดาวฤกษ์ได้ดีกว่า

การสำรวจใหม่จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์บอกว่ากาแลคซีมักจะสร้างดาวฤกษ์ในเขตชนบทของเอกภพมากกว่าในเขตเมืองใหญ่ที่เป็นกระจุกกาแลคซี

จุดสีฟ้าเป็นกาแลคซีที่ก่อตัวดาวฤกษ์อย่างคึกคักในและรอบๆ กระจุกกาแลคซีแห่งหนึ่งที่เรียกว่า Abell 1763 การสำรวจจากกล้องสปิตเซอร์แสดงว่ากาแลคซีในเส้นใยเอกภพก่อตัวดาวฤกษ์ด้วยอัตราที่สูงกว่าอัตราในกาแลคซีในกระจุก:

กาแลคซีทั่วทั้งเอกภพอยู่กันเป็นสังคมทั้งใหญ่และเล็ก สังคมกาแลคซีขนาดใหญ่ที่มีประชากรหนาแน่นจะถูกเรียกว่า กระจุกกาแลคซี เหมือนกับเมืองใหญ่ๆ บนโลก กระจุกกาแลคซีก็กระจายตัวอยู่ทั่วเอกภพ เชื่อมต่อกันโดยโครงข่าย”ทางด่วน” ที่เรียกว่า ใยเอกภพ(filament) ขณะที่กาแลคซีหลายพันแห่งแออัดกันอยู่ภายในกระจุก สังคม กาแลคซีขนาดเล็กก็ผุดขึ้นตามใยเอกภพ สร้างเป็นชุมชนชนบทของเอกภพ เมื่อเวลาผ่านไป นักดาราศาสตร์สงสัยว่าชนบททั้งหมดจะเดินทางเข้าสู่กระจุกโดยใช้ใยเอกภพ

แต่เป็นครั้งแรกที่ตาที่ไวยิ่งยวดของสปิตเซอร์ได้จับแสงอินฟราเรดจากกาแลคซีหลายแห่งที่เดินทางตามทางใยเอกภพ 2 เส้นเข้าสู่กระจุกกาแลคซีแห่งหนึ่งที่เรียกว่า Abell 1763 Dario Fadda จากศูนย์วิทยาศาสตร์เฮอร์เชล(Herschel) ซึ่งอยู่ในแคลเทค กล่าวว่า นี่เป็นครั้งแรกที่เราได้เห็นใยที่นำเข้าสู่กระจุกด้วยกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด การสำรวจของพวกเราแสดงว่าสัดส่วนของกาแลคซีที่สร้างดาวอย่างบ้าคลั่ง(starburst galaxies) ในใยนั้นมีมากกว่ากาแลคซีประเภทเดียวกันที่พบในเขตกระจุกสองเท่า

Fadda บอกว่ากระจุกและใยเอกภพที่เชื่อมต่อระหว่างกระจุกกันเองเป็นโครงสร้างที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในเอกภพ เพื่อที่จะมองเห็นพวกมัน นักดาราศาสตร์ต้องการเครื่องมือที่สามารถทำแผนที่พื้นที่ขนาดใหญ่บนท้องฟ้าได้และมีความไวที่จะเผยให้เห็นกาแลคซีแต่ละแห่งได้ น่ายินดีที่เครื่องมือที่ติดตั้งบนสปิตเซอร์สามารถทำได้ทั้งสองอย่าง ด้วยการใช้ multiband imaging photometer ของสปิตเซอร์ Fadda และเพื่อนร่วมงานเห็นโครงสร้างที่แพร่กระจาย 23 ล้านปีแสง พวกเขาใช้กล้องเครือข่ายอินฟราเรดของสปิตเซอร์เพื่อสำรวจสำมะโนการก่อตัวดาวฤกษ์ในแต่ละกาแลคซี และใช้กล้องภาคพื้นดินที่หอสังเกตการณ์แห่งชาติ คิตต์พีท ใกล้ทุคซอน อริโซน่า เพื่อตรวจสอบว่ากาแลคซีใดบ้างที่อยู่ในกระจุกหรือเป็นกาแลคซีที่อยู่ตามใยเอกภพ ในที่สุด Fadda ก็พบว่ากาแลคซีในใยเอกภพก่อตัวดาวด้วยอัตราที่สูงกว่ากาแลคซีในกระจุก

Fadda กล่าวว่า การค้นพบใหม่จากสปิตเซอร์จะช่วยให้มุมมองที่มีค่าเกี่ยวกับว่ากาแลคซีเจริญและเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร เมื่อพวกมันทิ้งชนบทอพยพเข้ามาสู่เมืองใหญ่ เขาบอกว่าปฏิบัติการอินฟราเรดในอนาคตจะสามารถดำเนินงานตามรอยเท้าของสปิตเซอร์และศึกษาว่า เส้นใยเอกภพและกระจุกส่งผลต่อการเจริญของกาแลคซีในรายละเอียดอย่างไร ปฏิบัติการอย่างนี้งานหนึ่งก็คือ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเฮอร์เชลของอีซ่า ซึ่งนาซ่าก็มีส่วนเกี่ยวข้องด้วยพอสมควร รายงานของเขาจะเผยแพร่ใน Astrophysical Journal Letters

แหล่งที่มา:
spaceflightnow.com : cosmic suburbia is a better breeding ground for stars

Create Date : 07 มีนาคม 2551

Last Update : 13 เมษายน 2551 1:57:27 น.

6 comments

Counter : 2012 Pageviews.

โดย: i'm not superman

วันที่: 29 เมษายน 2551 เวลา:8:31:19 น.

สวัสดีวันแรงงานค่ะ วันนี้เจนนี่แวะมาทักทาย และมาขอบคุณที่เข้าไปเยี่ยมชมบ้านใหม่ของเจนนี่ค่ะ และก็มาชวนให้ไปชมรูปงานวันเกิดครบรอบ 1 ขวบ ของหนูมูวี่ด้วยค่ะ ว่างๆก็อย่าลืมแวะไปทักทายครอบครัวของเจนนี่อีกน่ะคะ ขอบคุณค่ะ

ขอให้วันนี้และวันต่อๆไป เป็นวันดีดี ของคุณเจ้าของบล็อคค่ะ

โดย: สาวอิตาลี

วันที่: 1 พฤษภาคม 2551 เวลา:19:55:46 น.

วันนี้..วันพระแรม 14 ค่ำ เดือน 5
ในแต่ละพระเราสามารถละกิเลสได้
แต่ไยต้องร้อนรุ่มในหนึ่งวันที่รู้สึกดีด้วยเล่า

ยิ่งถ้าคุณมองเห็นตัวคุณ อยู่ท่ามกลางความสำเร็จ
ในมโนภาพที่คุณต้องการได้เด่นชัด ซึมซับไว้ให้มั่นคง
สิ่งที่คุณปราถนาในความสำเร็จก็จะเกิดแก่ตัวคุณ
จงใช้เวลาในแต่ละวันอยู่กับความสำเร็จของคุณให้มากที่สุด
ให้มากกว่าความล้มเหลว ที่คุณเคยนึกถึงมัน

ทำตัวให้สบาย สัญญาณที่เกิด จะคมชัดปราศจากมลทิน
เป็นสัญญาณที่ใสสะอาด ส่งผ่านไปที่จิตใต้สำนึกอย่างมีพลังเสมอ
นั้นคือสิ่งที่คุณเริ่มรู้จักตัวเองได้มากขึ้น
ย่อมประสบความสำเร็จได้เร็วยิ่ง

อนุโมทนากัลยณมิตรมีสุขอิ่มบุญทุกคนนะค่ะ

มีความสุขเสมอนะค่ะมิตรคนดีค่ะ