น่าตื่นเต้นสักแค่ไหน หากเราติดตามผลงานใครสักคนมานานแสนนาน แล้วมีโอกาสได้พบตัวจริงของคนผู้นั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเขาคนนั้นเป็นผู้มีผลงานค้นพบเป็นที่ยอมรับระดับโลก อย่างผู้ค้นพบ "พัลซาร์" ที่แวะมาบรรยายพิเศษในประเทศไทย
“ผมอ่านหนังสือเขามานานแล้ว เพิ่งได้เจอตัวจริงเขาครั้งนี้เอง" คำสารภาพจาก รศ.บุญรักษา สุนทรธรรม ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) ที่บอกกับทีม "ข่าววิทยาศาสตร์ ASTV-ผู้จัดการออนไลน์" ว่า เป็นครั้งแรกที่เขาได้พบ ศ.โจเซลีน เบลล์ เบอร์เนลล์ (Prof. Jocelyn Bell Burnell) นักดาราศาสตร์ผู้ค้นพบพัลซาร์ (Pulsars) เป็นคนแรก
ทั้งนี้ ระหว่างวันที่ 23-24 ก.พ.52 ทางสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (สดร.) ได้รับรอง ศ.เบอร์เนลล์ ศาสตราจารย์ทางด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด (University of Oxford) สหราชอาณาจักร และเชิญไปบรรยายพิเศษ ณ โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ จ.นครปฐม และคณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เนื่องในโอกาสร่วมฉลองปีแห่งดาราศาสตร์สากล
ทีมข่าววิทยาศาสตร์ได้มีโอกาสร่วมฟังบรรยายพิเศษของเธอ ในหัวข้อ "พัลซาร์และเอกซ์ตรีมฟิสิกส์” (Pulsars and Extreme Physics) ซึ่งจัดขึ้นที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เมื่อวันที่ 24 ก.พ.ที่ผ่านมา
ศ.เบอร์เนลล์พบสัญญาณของพัลซาร์ครั้งแรกเมื่อปี 2510 ขณะทำวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอก ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (University of Cambridge) โดยใช้เสารับสัญญาณวิทยุเป็นอุปกรณ์ และมีแอนโธนี ฮิวอิช (Anthony Hewish) เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา ซึ่งภายหลังอาจารย์ทีปรึกษาของเธอได้รับรางวัลโนเบลจากการค้นพบดังกล่าว
เธอบอกกับทีมข่าววิทยาศาสตร์ ถึงความรู้สึกเมื่อครั้งได้รับสัญญาณพัลซาร์ครั้งแรกว่า ตอนแรกกังวลว่าเครื่องมือมีปัญหา จึงได้ใช้เวลาช่วง 1 เดือนหลังได้รับสัญญาณตรวจสอบอุปกรณ์ จากนั้นก็มีการพบสัญญาณพัลซาร์จากแหล่งกำเนิดที่สอง จึงได้ข้อสรุปว่าเครื่องมือไม่มีปัญหา
พัลส์ซาร์หรืออีกนัยหนึ่งก็คือดาวนิวตรอน (neutron star) ที่ปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาเป็นช่วงๆ ด้วยความถี่สูงในลักษณะที่เรียกว่า "พัลส์" (pulse) และดาวนิวตรอนดังกล่าวก็หมุนรอบตัวเองและมีสนามแม่เหล็กสูง
ทั้งนี้สันนิษฐานว่า พัลซาร์เกิดจากการระเบิดซูเปอร์โนวา (Supernova) ของดาวที่มีมวลมากกว่า 1027 ตันขึ้นไป แล้วกลายเป็นดาวนิวตรอนที่หมุนรอบตัวเอง มีรัศมีแค่ 10 กิโลเมตร ความหนาแน่นของดาวนิวตรอนเฉลี่ย เทียบเท่ากับความหนาแน่นของนิวเคลียสของดาวเอง ซึ่งเปรียบเทียบได้ว่า หากใส่ดาวนิวตรอนให้เต็มปลอกนิ้ว จะได้มวลเทียบเท่ากับประชากรในโลกทั้งหมด
ส่วนแรงดึงดูดในระยะ 10 เซนติเมตรบนดาวนิวตรอน เทียบเท่ากับแรงดึงดูดจากพื้นโลกถึงยอดเขาเอเวอเรสต์ นอกจากนี้พัลซาร์ยังมีสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูงมากถึง 108 เทสลา (Tesla) ขณะที่ตู้เย็นมีสนามแม่เหล็กเพียง 0.01 เทสลาเท่านั้น และสำหรับคาบของพัลส์ หรือคาบสัญญาณจากพัลซาร์เท่ากับคาบของการหมุนของพัลซาร์ โดยช่วงของพัลส์ที่สังเกตได้คือ 1.4 มิลลิวินาที*** ถึง 10 วินาที
บริเวณที่จะพบพัลซาร์ อาทิ ในกระจุกดาวลูกไก่ (Pleiades) เนบิวลาหัวม้า (Horse Head Nebula) ซึ่งเป็นบริเวณมืดๆ ในกลุ่มดาวนายพราน (Orion) หรือเนบิวลาปู (Crab Nebula) เป็นต้น ซึ่งนอกจากพัลซาร์เดี่ยวๆ แล้วเรายังพบพัลซาร์คู่ได้อีกด้วย โดยคาบของพัลซาร์อยู่ระหว่าง 2.3 มิลลิวินาที ถึง 2.8 วินาที ส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางการโคจรรอบกันของพัลซาร์คู่ประมาณได้กับครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์และคาบของพัลซาร์จะลดลงได้เรื่อยๆ
หลายคนอาจนึกว่า การได้ไปเยือนดาวนิวตรอนคงเป็นเรื่องสนุก แต่ ศ.เบอร์เนลล์ได้ให้เหตุผลชวนขนหัวลุกว่า ดาวนิวตรอนเป็นสถานที่ซึ่งอันตรายมาก อย่างแรงในเรื่องของแรงโน้มถ่วงที่สูงมาก จนดึงให้ร่างกายเราแยกออกเป็นชิ้นๆ ได้เมื่อไปถึง อีกเหตุผลคือสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่สูงมาก จนส่งผลกระทบต่อการทำงานของระบบเมตาบอลิซึมในร่างกายเรา แล้วให้เราตายได้
ปัจจุบัน ศ.เบอร์เนลล์เกษียณ และไม่ได้ทำวิจัยเกี่ยวกับพัลซาร์แล้ว แต่ยังคงติดตามความก้าวหน้าในการศึกษาเรื่องนี้อยู่ โดยปัจจุบันมีคนศึกษาเรื่องพัลซาร์อยู่ทั่วโลกประมาณ 500 คน และบอกถึงประโยชน์ของพัลซาร์ว่า ใช้เป็นเครื่องมือตรวจสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ได้ เนื่องจากสัญญาณจากพัลซาร์มีความเที่ยงตรงสูงเทียบเท่านาฬิกาอะตอมบนโลก
พัลซาร์มีความแม่นยำมากถึง 1 ใน 1021 ส่วน โดยปัจจุบันพัลซาร์ที่เร็วที่สุดจากการสำรวจคือ พัลซาร์ PSR 1937+21 มีความเร็วประมาณ 1.558 มิลลิวินาที แต่เพิ่งมีผู้ค้นพบพัลซาร์ซึ่งมีความเร็วประมาณ 1.396 มิลลิวินาที และยังไม่มีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการ
นอกจากนี้การหมุนส่งสัญญาณเหมือนประภาคาร ทำให้ ศ.เบอร์เนลล์มองว่าวันหนึ่ง หากเราเดินทางไปในอวกาศ ซึ่งไม่สามารถบอกทิศทางได้ พัลซาร์จะทำหน้าที่คล้ายประภาคารให้เราทราบว่า เดินทางถึงที่ใดแล้ว
ทางด้าน ดร.อรรถกฤต ฉัตรภูติ อาจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้ให้ความเห็นกับทีมข่าววิทยาศาสตร์ว่า สิ่งที่เขาอยากเน้นคือการค้นพบของ ศ.เบอร์เนลล์นั้นแสดงให้เห็นว่า ไม่จำเป็นต้องมีเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่อลังการ ก็ค้นพบสิ่งที่สำคัญต่อวงการวิทยาศาสตร์ได้
เพราะเธอใช้เพียงเสาอากาศรับสัญญาณวิทยุธรรมดาๆ เท่านั้น ขณะที่หอดูดาวโจเดรลล์แบงก์ (Jodrell Bank Observatory) ของมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ (Manchester University) ซึ่งมีเครื่องไม้เครื่องมือที่ทันสมัย กลับพลาดการค้นพบสำคัญครั้งนี้
“ตรงนี้เป็นแง่คิดให้กับนักวิจัยไทยได้ว่า แม้คุณจะได้ทุนวิจัยน้อย แต่หากมีแนวคิดและช่างสังเกต คุณก็ค้นพบสิ่งสำคัญๆ ได้ เช่นเดียวกับ ศ.เบอร์เนลล์ ที่ใช้เพียงเสาอากาศแบบบ้านๆ ก็ค้นพบพัลซาร์ได้" ดร.อรรถกฤตให้ความเห็นทิ้งท้าย
*** หมายเหตุ
มิลลิวินาที คือ 1 ใน 1,000 วินาที
