ในปี พ.ศ. 2510 องค์การ NASA ของสหรัฐอเมริกาได้ปล่อยดาวเทียมจารกรรมดวงหนึ่งขึ้นโคจรเหนือสหภาพโซเวียต รัสเซีย เพื่อจับตาดูการทดลองระเบิดปรมาณูของรัสเซีย ดาวเทียมมีอุปกรณ์ตรวจรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดรังสีแกมมาที่มีประสิทธิภาพสูงมาก ทั้งนี้เพราะเวลาระเบิดปรมาณูระเบิดจะมีรังสีแกมมาแผ่ออกมามากมหาศาล (รังสีแกมมาเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง เช่นเดียวกับแสงอาทิตย์ที่ตาเห็น แต่มีความยาวคลื่นสั้นกว่ามาก ดังนั้น ตาคนจึงไม่เห็นรังสีแกมมา และเมื่อรังสีมีความยาวคลื่นสั้น มันจึงมีความถี่สูง และมีพลังงานสูงกว่าแสงธรรมดาประมาณ 1 ล้านเท่า) หลังจากที่ดาวเทียมได้โคจรนานประมาณ 1 ปี ผลพลอยได้หนึ่งคือ การได้เห็นปรากฏการณ์ดาวฤกษ์ระเบิดปล่อยรังสีแกมมาออกมาหลายครั้ง เหตุการณ์นี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์มีวิทยาการสาขาใหม่ชื่อ ดาราศาสตร์รังสีแกมมา (Gamma Ray Astronomy) ซึ่งวิทยาการด้านนี้ได้รับการพัฒนามาเป็นลำดับทุกครั้งที่มีข้อมูลใหม่ๆ เช่น ในวันที่ 23 มกราคม พ.ศ. 2542 เมื่อนักดาราศาสตร์แห่งหอดูดาวในรัฐ New Mexico ได้รายงานว่า มีการระเบิดรังสีแกมมาจากดาวฤกษ์ที่อยู่ในกลุ่มดาว Corona Borealis เพราะดาวดวงนี้อยู่ห่างจากโลกประมาณ 9 พันล้านปีแสง การรู้ความเข้มของรังสีแกมมาที่โลกได้รับ ทำให้นักดาราศาสตร์รู้เพิ่มว่า นั่นคือการระเบิดที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่มนุษย์เคยเห็น เพราะถ้าดาวดวงนั้นอยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือก หรืออยู่ห่างจากโลกเพียงหนึ่งพันปีแสง และตาเราสามารถเห็นรังสีแกมมาได้ เราก็จะเห็นดาวเป็นดวงสว่างจ้ากว่าดวงอาทิตย์ยามเที่ยงวัน และเมื่อรังสีแกมมามีพลังงานสูงมาก รังสีก็จะฆ่าสิ่งมีชีวิตบนโลกจนสูญพันธุ์หมด
Daniel Vandem Berk เป็นนักดาราศาสตร์แห่งโครงการ Sloan Digital Survey ที่สนใจศึกษาการระเบิดปล่อยรังสีแกมมามาก (Gamma Ray Burst, GRB) จนได้พบว่า จักรวาลมีการระเบิดเช่นนี้บ่อย คืออย่างน้อยวันละ 1-2 ครั้ง และประเด็นที่น่าสนใจที่สุดสำหรับเหตุการณ์นี้คือ พลังงานที่ปล่อยออกมาในการระเบิดแต่ละครั้งจะมากยิ่งกว่าพลังงานที่ดาวทั้งกาแล็กซีซึ่งมี 10 ดวงปล่อยออกมารวมกันเสียอีก การศึกษาปรากฏการณ์นี้ตลอดเวลา 10 ปีที่ผ่านมา แสดงให้เห็นว่า ในบางครั้งการระเบิดจะเกิดที่ระยะใกล้โลก คือห่างจากโลกเพียง 2-3 ล้านปีแสง แต่ในบางครั้งก็เกิด ณ ที่ห่างไกลมากถึง 12,000 ล้านปีแสง และช่วงเวลาการปล่อยรังสีแกมมานั้น ก็นานช้าแตกต่างกัน เช่น อาจจะสั้นเพียง 1-2 วินาที แต่บางครั้งก็นานหลายนาที
คำถามที่นักดาราศาสตร์ใคร่รู้คำตอบมากคือ ปรากฏการณ์นี้เกิดจากสาเหตุใด แต่เมื่อถึงวันนี้วงการดาราศาสตร์ยังไม่มีคำตอบ เช่น หลายคนคิดว่าเหตุการณ์นี้เกิดเวลาดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่หมุนรอบตัวเองเร็วมาก เมื่อได้เผาผลาญเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในตัวจนหมดสิ้น ได้ยุบตัวด้วยอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจนกลายเป็นหลุมดำ และขณะยุบตัวบริเวณขั้วทั้งสองของดาวจะส่งลำรังสีแกมมาออกมา ดังนั้น เมื่อใดก็ตามที่ลำรังสีแกมมาพุ่งตรงมายังโลก นักดาราศาสตร์ก็จะเห็นปรากฏการณ์ GRB ด้วยเหตุนี้ นักดาราศาสตร์กลุ่มนี้จึงคิดว่าทุกครั้งที่เหตุการณ์ GRB เกิด นั่นคือสัญญาณการถือกำเนิดของหลุมดำ
แต่นักดาราศาสตร์บางคนคิดว่า ปรากฏการณ์ GRB เกิดจากการพุ่งชนระหว่างดาวนิวตรอนสองดวง ส่วนบางคนคิดว่า GRB เกิดเวลาหลุมดำดูดกลืนดาวนิวตรอน หรือเกิดจากการระเบิดของดาว hypernova ที่มีมวล 20-30 เท่าของดวงอาทิตย์ เมื่อความคิดเห็นยังแตกต่างกันเช่นนี้ หนทางเดียวที่จะตัดสินความถูกต้องได้ คือการมีกล้องโทรทรรศน์สำหรับติดตามดูเหตุการณ์ GRB โดยเฉพาะ ซึ่งก็เป็นเรื่องไม่ง่าย
เพราะดาวมีเต็มฟ้า ทั้งที่เห็น และไม่เห็น และไม่มีใครรู้ว่า ดาวดวงใดจะระเบิดเมื่อใด เท่านั้นยังไม่พอ ช่วงเวลาการระเบิดที่เกิดก็สั้นมาก จนถ้านักดาราศาสตร์หันกล้องไปดูไม่ทัน เหตุการณ์ GRB ก็จะวูบหายไปก่อนที่จะทันเห็น ถึงแม้จะมีข้อจำกัดมากมาย แต่เมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2547 ที่ผ่านมานี้ องค์การ NASA ก็ได้ส่งดาวเทียมชื่อ Swift มูลค่า 10,000 ล้านบาท ขึ้นสู่อวกาศ โครงการนี้เป็นผลงานร่วมกันระหว่างนักวิทยาศาสตร์จาก NASA อิตาลี และอังกฤษเพื่อสังเกตเหตุการณ์ GRB โดยได้คาดหวังว่าตลอดชีวิตการทำงานที่นาน 2 ปี Swift จะจับภาพการระเบิดได้ประมาณ 200 ครั้ง
ยาน Swift มีกล้องโทรทรรศน์ 3 กล้อง คือกล้องแรกชื่อ Burst Alert, Telescope ซึ่งทำหน้าที่จับภาพดาวในพื้นที่ประมาณ 1 ใน 6 ของท้องฟ้า โดยใช้อุปกรณ์ตรวจจับที่ทำด้วย cadmium กับ tellurium จำนวน 32,768 ตัว ซึ่งติดตั้งบนพื้นที่ 0.5 ตารางเมตร สำหรับรับรังสีแกมมาโดยเฉพาะ ดังนั้น เวลาเหตุการณ์ GRB เกิด กล้องนี้ก็จะเริ่มส่งสัญญาณไปยังกล้องโทรทรรศน์ย่อยอีก 2 กล้อง ให้หันกล้องไปจับภาพของเหตุการณ์ทันที โดยกล้องโทรทรรศน์หนึ่งจะรับรังสีเอ็กซ์ และอีกกล้องจะรับรังสีอัลตราไวโอเลต เพื่อวัดพลังงานทั้งหมด และระยะทางที่ GRB อยู่ห่างจากโลก ทั้งนี้เพราะหลังจากที่ดาวระเบิดปล่อยรังสีแกมมาแล้ว รังสีเอ็กซ์และรังสีอัลตราไวโอเลตต่างๆ จะถูกแผ่ออกมาด้วย ซึ่งการปล่อยรังสี 2 ชนิดหลังนี้จะค่อยๆ ลดลงๆ จนหายไปในที่สุด ซึ่งอาจจะกินเวลานานเป็นชั่วโมง หรือสัปดาห์ก็ได้
การรู้พลังงานที่ระเบิด และอุณหภูมิการระเบิดจะทำให้นักดาราศาสตร์รู้ว่าธรรมชาติที่แท้จริงของการระเบิดเป็นเช่นไร และ GRB อยู่ห่างจากโลกเพียงใด การรู้ระยะทางของ GRB จะทำให้รู้เพิ่มว่า จักรวาลกำลังขยายตัวเร็วเพียงใดด้วย
ล่าสุด เมื่อวันที่ 27 เดือนธันวาคม ปีกลายนี้ ได้มีรายงานการเห็น GRB ที่สว่างที่สุดเท่าที่นักดาราศาสตร์ได้เคยเห็นมาในกาแล็กซีทางช้างเผือก เหตุการณ์นี้เกิดนาน 1/5 วินาที การคำนวณพลังงานที่ GRB ปล่อยครั้งนั้น ทำให้รู้ว่ามากเท่าพลังงานที่ดวงอาทิตย์ปล่อยในเวลา 2 แสน 5 หมื่นปี และการระเบิดได้ผลักเนื้อดาวออกมาด้วยความเร็วสูง 30% ของความเร็วแสง ถึงแม้การระเบิดจะมโหฬารก็ไม่มีตามนุษย์คนใดเห็น เพราะรังสีที่ปล่อยเป็นรังสีแกมมาเอกซเรย์ และอัลตราไวโอเลตนั่นเอง
ในการอธิบายสาเหตุการเกิด GRB ชีวิตสั้น (1/5 วินาที) David Palmer แห่ง Los Alamos National Laboratory ซึ่งรู้ว่า GRB ชีวิตยาวเกิดจากการยุบตัวของดาวฤกษ์ขนาดยักษ์ที่หมุนตัวเร็ว แต่ในกรณี GRB ชีวิตสั้นนั้น เขาคิดว่าเป็นการระเบิดของดาวอีกชนิดหนึ่งที่เรียก magnetar ส่วน Chryssa Kowveliotou แห่ง NASA Marshall Space Flight Center กลับคิดว่า GRB ชีวิตสั้นเกิดจากการชนกันระหว่างดาวนิวตรอนมากกว่า
เมื่อคำตอบยังไม่มีข้อสรุปเช่นนี้ นักดาราศาสตร์จึงคาดหวังว่ายาน Swift ซึ่งทำงานเต็มที่มาตั้งแต่เดือนเมษายน คงช่วยตัดสินได้ว่า เหตุการณ์ GRB เกิดจากสาเหตุใดกันแน่ โดยใช้เวลาอีกไม่นานครับ
สุทัศน์ ยกส้าน ภาคีสมาชิก ราชบัณฑิตยสถาน