พบสัญญาณ “คาร์บอน” มหาศาล ณ กาแลกซีอันไกลโพ้น

นักดาราศาสตร์ตรวจพบก๊าซและฝุ่นปริมาณมากในกาแลกซีที่มีหลุมดำมวลมหาศาลซึ่งอยู่ไกลที่สุดเท่าที่ทราบในวงการวิทยาศาสตร์ โดยแสงจากกาแลกซีดังกล่าวต้องใช้เวลาเดินทาง 1.3 หมื่นล้านปี เพื่อมาถึงโลก ซึ่งนักวิจัยต่างรู้สึกประหลาดใจที่ระหว่างสังเกตการณ์ได้พบคาร์บอนปริมาณมาก

กาแลกซีดังกล่าวคือ เจ120+0641 (J1120+0641) ซึ่งธาตุคาร์บอนดังกล่าวถูกสร้างขึ้นจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันของธาตุฮีเลียมในดาวที่มีมวลยิ่งยวด และถูกพ่นออกมาเมื่อดาวยักษ์เหล่านั้นหมดอายุขัยแล้วเกิดระเบิดซูเปอร์โนวา (supernova) ครั้งใหญ่ ซึ่ง บราม เวเนมันส์ (Bram Venemans) จากสถาบันมักซ์พลังก์เพื่อดาราศาสตร์ (Max-Planck Institute for Astronomy) ในไฮเดลเบิร์ก เยอรมนี กล่าวว่า คาร์บอนเป็นตัวบ่งชี้ว่าพลวัตของเอกภพในยุคแรกเริ่มนั้นเป็นอย่างไร

เวเนมันส์บอกทางบีบีซีนิวส์ว่าการเรืองแสงของคาร์บอนเป็นตัวบอกเราว่าที่นั่นมีดวงดาวกำลังก่อตัว และฝุ่นนั้นก็บอกเราว่ามีแสงอัลตราไวโอเลตปริมาณมาก (ที่มาจากดาวเกิดใหม่อันสว่างสดใส) กำลังให้ความร้อนฝุ่นเหล่านั้นอยู่ และปริมาณคาร์บอนที่พวกเขาวัดได้นั้นแสดงว่าดวงดาวจะต้องก่อตัวและสร้างคาร์บอนเหล่านี้ขึ้นมา โดยเขาและคณะได้ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุของสถาบันอีราม (IRAM) ที่ตั้งอยู่บนเทือกเขาแอลป์ (Alps) ในฝรั่งเศสซึ่งสามารถวัดความยาวคลื่นในระดับมิลลิเมตรเพื่อศึกษากาแลกซี เจ120+0641 นี้

ทีมวิจัยสามารถเห็นกาแลกซีที่อยู่แสนไกลนี้ขณะกาแลกซีมีอายุได้เพียง 740 ล้านปีหลังเกิดระเบิดบิกแบง (Big Bang) ซึ่งเป็นช่วงที่จักรวาลของเราปกคลุมไปด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมมากกว่าทุกวันนี้มาก ส่วนหลุมดำมวลยิ่งยวด (supermassive black hole) ที่ใจกลางกาแลกซีก็มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรา 2 พันล้านเท่า และส่องแสงเมื่อมันฉีกเฉือนสสารที่ตกเข้าไปในหลุมดำเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย

พวกเขาคาดว่าจะได้รับสัญญาณที่ชัดเจนของธาตุที่หนักกว่าหรือสัญญาณของโลหะจากการปลดปล่อยพลังงานออก แต่กล้องอีรามตรวจพบคาร์บอนไปทั่วกาแลกซี ซึ่งการพบคาร์บอนในปริมาณนี้เป็นการยืนยันว่าการก่อตัวของดาวที่มีมวลยิ่งยวดนั้นจะต้องเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ หลังเกิดบิกแบง และเป็นช่วงเวลาที่เรามองย้อนกลับไปพบกาแลกซีแห่งนี้ และจากสังเกตุการณ์พวกเขายังพบด้วยว่ากาแลกซี เจ1120+0641 นั้นสร้างดาวขึ้นด้วยอัตราเร็วที่มากกว่ากาแลกซีทางช้างเผือก 100 เท่า แม้ว่าจะเร็วไม่เท่ากาแลกซีขนาดใหญ่ แต่ยังเป็นสิ่งที่น่าประทับใจ

ความสำเร็จจากงานวิจัยนี้ทีมวิจัยยกความดีให้แก่ความพร้อมในเครื่องไม้เครื่องมือของอีราม ซึ่งเพิ่งปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยกล้องโทรทรรศน์มีจานรับสัญญาณ 6 จานและตั้งอยู่บนที่ราบสูง เดอ บัวร์ (Plateau de Bure) สูง 2,550 เมตร บนเทือกเขาแอลป์