สัญญาณวิทยุวาบไม่กี่มิลลิวินาที มาจากกาแล็กซีไกลแค่ไหน?

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

สัญญาณวิทยุจากอวกาศวาบขึ้นในข้อมูลของกล้องโทรทรรศน์เพียงชั่วครู่แล้วหายไป นักดาราศาสตร์จึงต้องไล่หาว่าสัญญาณนั้นมาจากกาแล็กซีใดและอยู่ไกลแค่ไหน

สำหรับ FRB 20240304B กล้อง James Webb ระบุต้นทางว่าเป็นกาแล็กซีแคระ และวัดเรดชิฟต์ได้ 2.148 ซึ่งชี้ว่าแสงชุดนี้มาจากช่วงที่เอกภพมีอายุราว 3 พันล้านปีหลังบิกแบง NASA ระบุในรายงานวันที่ 8 ตุลาคม 2026 ว่านี่เป็น Fast Radio Burst ที่ไกลที่สุดเท่าที่พบ ณ เวลานั้น

Fast Radio Burst หรือ FRB คือสัญญาณคลื่นวิทยุจากอวกาศที่วาบขึ้นเพียงไม่กี่มิลลิวินาที กล้องโทรทรรศน์วิทยุบันทึกเวลาที่พบสัญญาณและทิศทางที่คลื่นเดินทางมา ข้อมูลนี้ช่วยให้นักดาราศาสตร์ระบุตำแหน่งของแหล่งกำเนิดต่อได้

สัญญาณนี้มีชื่อว่า FRB 20240304B เพราะทีม MeerTRAP ตรวจพบด้วยกล้อง MeerKAT เมื่อวันที่ 4 มีนาคม 2024 ข้อมูลวิทยุระบุตำแหน่งได้ละเอียด แต่กล้องภาคพื้นดินขนาดใหญ่กลับมองไม่เห็นกาแล็กซีตรงจุดนั้น ทีมจึงใช้ James Webb ซึ่งไวต่อแสงอินฟราเรดไปสำรวจบริเวณเดียวกัน

เครื่องมือ NIRCam ของ Webb พบกาแล็กซีที่ตำแหน่งสอดคล้องกับสัญญาณ ส่วน NIRSpec แยกแสงของกาแล็กซีออกเป็นสเปกตรัมเพื่อวัดเรดชิฟต์ ค่านี้คือการเลื่อนของแสงไปทางช่วงคลื่นยาวจากการขยายตัวของเอกภพ เมื่อคำนวณจากสเปกตรัม นักดาราศาสตร์จึงระบุได้ว่ากำลังมองเห็นกาแล็กซีในช่วงเวลาใดของประวัติศาสตร์จักรวาล ไม่ใช่เพียงเดาระยะจากความสว่าง

ทีมคาดว่าจะพบกาแล็กซีเจ้าบ้านที่ใหญ่กว่านี้ แต่ Webb กลับพบกาแล็กซีแคระ NASA ระบุว่ากาแล็กซีนี้มีมวลน้อยกว่าที่นักวิจัยคาดไว้ราว 1,000 เท่า เมื่อเทียบกับมวลของกาแล็กซีอื่นที่เคยพบว่าเป็นแหล่งกำเนิด FRB

ข้อมูลจากกาแล็กซีเจ้าบ้านช่วยให้นักดาราศาสตร์ดูว่าทฤษฎีไหนเข้ากับ FRB ครั้งนี้มากกว่า แนวคิดหนึ่งคือ FRB เกิดจากดาวนิวตรอนสองดวงโคจรเข้าหากันจนชน ซึ่งอาจใช้เวลาหลายพันล้านปี นักดาราศาสตร์จึงคาดว่าจะพบเหตุการณ์แบบนี้ในกาแล็กซีที่มีดาวอายุมาก อีกแนวคิดคือแมกนีทาร์ ดาวนิวตรอนอายุน้อยที่มีสนามแม่เหล็กสูง เกิดหลังดาวมวลมากระเบิดเป็นซูเปอร์โนวา และอาจสร้าง FRB ได้ไม่นานหลังจากนั้น

ทีมวิจัยระบุว่า FRB 20240304B ไม่น่าจะเกิดจากการชนรวมของดาวนิวตรอน เพราะกาแล็กซีเจ้าบ้านยังมีการสร้างดาวอยู่ ข้อสรุปนี้ใช้กับสัญญาณครั้งนี้เท่านั้น ส่วนกลไกของ FRB อื่นต้องพิจารณาจากข้อมูลของแต่ละสัญญาณ

NASA ระบุว่าข้อมูลของ FRB นี้เผยร่องรอยของโครงสร้างจักรวาลสองแห่งที่คลื่นวิทยุผ่านมาก่อนถึงโลก หนึ่งในนั้นคือกระจุกกาแล็กซีที่ไม่เคยถูกพบมาก่อน สัญญาณเดียวจึงให้ทั้งตำแหน่งกาแล็กซีเจ้าบ้านและข้อมูลเกี่ยวกับสสารระหว่างทางที่คลื่นเดินทางผ่าน

ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th