พบหลักฐานของซูเปอร์โนวาใกล้โลก

8 พฤศจิกายน 2557 (20:01) โพสท์โดย mata

ซูเปอร์โนวา เกิดจากดาวฤกษ์ระเบิด พลังงานจากการระเบิดรุนแรงได้เทียบได้กับดาราจักรทั้งดาราจักร

นักดาราศาสตร์ประเมินว่า ดาราจักรทางช้างเผือกที่เราอยู่นี้มีซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นเฉลี่ยทุก 50 ปี ซูเปอร์โนวาคือดาวฤกษ์ระเบิดที่มีความรุนแรงมาก พลังงานจากซูเปอร์โนวาในหนึ่งวินาทีมีมากกว่าพลังงานจากดวงอาทิตย์ที่แผ่ออกมาในหนึ่งล้านปี ความสว่างของซูเปอร์โนวาดวงหนึ่งอาจสว่างกว่าดาราจักรที่มันอยู่ทั้งดาราจักร

แน่นอนว่าคงไม่มีใครอยากให้การระเบิดแบบนั้นมาเกิดขึ้นใกล้ ๆ ระบบสุริยะของเรา แต่นักดาราศาสตร์เชื่อว่าในอดีตเมื่อราว 10 ล้านปีก่อน ได้เคยเกิดซูเปอร์โนวาใกล้โลกมาก่อน และไม่ได้เกิดเพียงดวงเดียว หากเกิดขึ้นหลายดวงในเวลาไล่เลี่ยกัน หลักฐานสำคัญของเหตุการณ์นี้คือโพรงแก๊สขนาดมหึมาที่พองออกมาจากการระเบิดจนปิดล้อมระบบสุริยะของเรา
นักดาราศาสตร์เรียกโพรงนี้ว่า โพรงท้องถิ่น มีรูปร่างคล้ายเมล็ดถั่ว มีความยาว 300 ปีแสง ภายในโพรงนี้เกือบว่างเปล่า มีความหนาแน่นของแก๊สต่ำมากเพียงประมาณ 0.001 อะตอมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร และร้อนจัดราว 1 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งต่างจากสสารระหว่างดาวทั่วไปอย่างมาก

สภาพอวกาศใกล้ระบบสุริยะ โลก ดวงอาทิตย์ และระบบสุริยะของเรา อยู่ภายในโพรงท้องถิ่น ซึ่งอาจเกิดจากซูเปอร์โนวาใกล้โลกในอดีต

          ในช่วงระหว่างทศวรรษ 1970-1980 นักดาราศาสตร์ได้สำรวจอวกาศทั้งในย่านแสงขาวและคลื่นวิทยุ เพื่อหาแหล่งแก๊สในอวกาศ แต่กลับพบไม่มากนักในบริเวณใกล้โลก ในขณะเดียวกัน นักดาราศาสตร์ที่สำรวจอวกาศในย่านรังสีเอกซ์พบรังสีเอกซ์เรืองด้วยความร้อนสูงหลายล้านองศาอยู่ทุกทิศทุกทางรอบโลก ซึ่งอาจตีความได้ว่า โลกของเราอยู่ในโพรงของแก๊สที่สร้างขึ้นจากดาวระเบิดที่เกิดขึ้นเมื่อนานมาแล้ว นั่นหมายความว่า ในอดีต เคยเกิดซูเปอร์โนวาขึ้นใกล้ ๆ กับระบบสุริยะของเรานี้เอง
          อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์บางคนไม่เห็นด้วยกับข้อสรุปนี้ โดยแย้งว่ารังสีเอกซ์ที่พบไม่จำเป็นต้องเกิดขึ้นจากซูเปอร์โนวาเสมอไป บางทีอาจเกิดจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่า การแลกเปลี่ยนประจุ
          เอฟ. สก็อตต์ พอร์เตอร์ จากศูนย์การบินอวกาศกอดดาร์ด อธิบายว่า "การแลกเปลี่ยนประจุเกิดขึ้นเมื่อลมสุริยะที่มีประจุไฟฟ้าพัดมาปะทะกับแก๊สที่เป็นกลาง ลมสุริยะอาจดึงอิเล็กตรอนออกจากแก๊สที่เป็นกลางไปได้ ทำให้เกิดการเรืองรังสีเอกซ์ออกมาที่ดูคล้ายกับรังสีเอกซ์ที่เป็นผลจากซูเปอร์โนวามาก ในอดีตเคยมีการค้นพบปรากฏการณ์การแลกเปลี่ยนประจุหลายครั้งในดาวหางต่าง ๆ"
          ในการพิสูจน์ว่าสมมุติฐานซูเปอร์โนวาเป็นจริงหรือไม่ คณะนักดาราศาสตร์คณะหนึ่งที่นำโดย มัสซิมิเลียโน กาลีอัซซี จากมหาวิทยาลัยไมอามี ได้พัฒนาอุปกรณ์ตรวจจับรังสีเอกซ์ที่แยกแยะสัญญานจากแหล่งกำเนิดสองชนิดได้ มีชื่อว่า ดีเอกซ์แอล (DXL--Diffuse X-ray emission from the Local Galaxy)
          อุปกรณ์นี้ได้ทะยานขึ้นสู่ท้องฟ้าเมื่อวันที่ 12 ธันวาคม 2555 พร้อมกับจรวดตรวจฟ้าแบล็กแบร็นต์ 9 ของนาซาจากฐานปล่อยจรวดไวท์แซนดส์ในนิวเม็กซิโก จรวดได้พาขึ้นสูงจากพื้นดินถึง 256 กิโลเมตร แม้จะมีเวลาที่อยู่เหนือบรรยากาศโลกเพียง 5 นาที แต่ก็เพียงพอแล้วสำหรับดีเอกซ์แอลในการวัดความบริมาณของรังสีเอกซ์ที่เกิดจากการแลกเปลี่ยนประจุภายในระบบสุริยะ
          ผลการสำรวจ ซึ่งได้ตีพิมพ์ในวารสารเนเจอร์ฉบับวันที่ 27 กรกฎาคม เผยว่ามีรังสีเอกซ์พื้นหลังที่เกิดขึ้นจากในระบบสุริยะมีเพียง 40 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น นอกนั้นย่อมเกิดขึ้นจากโพรงแก๊สท้องถิ่น ซึ่งเป็นร่องรอยที่หลงเหลือมาจากซูเปอร์โนวาที่เกิดขึ้นในละแวกไม่ไกลไปจากระบบสุริยะเมื่อนานมาแล้ว
          แน่นอนว่าซูเปอร์โนวาที่เกิดขึ้นในครั้งนั้นเกิดขึ้นไกลจากโลกมากพอที่จะไม่กวาดล้างสิ่งมีชีวิตบนโลกไปจนสิ้น แต่ก็ใกล้พอที่จะทำให้โพรงแก๊สจากการระเบิดห่อหุ้มระบบสุริยะของเราเอาไว้ได้และคงสภาพอยู่ได้แม้จะผ่านมาหลายล้านปี
          กาลีแอสซีกล่าวว่า "นี่เป็นการค้นพบที่สำคัญ มันให้เราเข้าใจรู้จักพื้นที่บริเวณรอบข้างดวงอาทิตย์ได้ดียิ่งขึ้น และยังใช้เป็นพื้นฐานในการสร้างแบบจำลองโครงสร้างของดาราจักรในอนาคตได้อีกด้วย"
          กาลีแอซซีและคณะได้วางแผนที่จะปล่อยดีเอกซ์แอลครั้งต่อไปในเดือนธันวาคมปี 2558 ซึ่งในครั้งหน้านี้มีการปรับปรุงดีเอกซ์แอลโดยเพิ่มอุปกรณ์ใหม่เข้าไปด้วย