xs
sm
md
lg

พบปรากฏการณ์ที่ “ไอน์สไตน์” ไม่คิดว่าจะได้เห็น

เผยแพร่:   ปรับปรุง:   โดย: MGR Online

นักวิทยาศาสตร์อาศัยข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ค้นพบปรากฏการณ์ที่ “ไอน์สไตน์” ไม่คาดว่าจะได้เห็น และช่วยยืนยันหนึ่งในทฤษฎีอายุร่วมร้อยปีของนักฟิสิกส์

ทั้งนี้ นักดาราศาสตร์ได้เห็นภาพการเลี้ยวเบนของแสงจากดาวฤกษ์ที่อยู่แสนไกล และเผยให้เห็นมวลของดาวฤกษ์ดังกล่าวเมื่อมีวัตถุผ่านหน้า หรือที่เรียกว่าปรากฏการณ์ไมโครเลนส์โน้มถ่วง (gravitational microlensing) ซึ่งการค้นพบครั้งนี้เอเอฟพีระบุว่า ได้รายงานลงวารสารไซน์ (Science)

ในการสังเกตดังกล่าวทีมนักดาราศาสตร์อาศัยข้อมูลที่บันทึกด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) โดย เทอร์รี ออสวอลท์ (Terry Oswalt) จากมหาวิทยาลัยอุตุนิยมวิทยาการบินเอมบรี-ริดเดิล (Embry-Riddle Aeronautical University) ได้เขียนเสริมบทความเปอร์สเปคทีฟ (Perspective) ในวารสารไซน์ว่า ไอน์สไตน์น่าจะภูมิใจ เพราะหนึ่งในคำพยากรณ์ของเขาได้ผ่านการทดสอบทางสังเกตการณ์ที่เข้มงวด

สำหรับปรากฏการณ์ไมโครเลนส์โน้มถ่วงนี้ได้รับการสังเกตเมื่อปี 1919 ขณะที่แสงดาวโค้งไปรอบๆ ปรากฏการณ์สุริยปุราคาเต็มดวงที่เกิดขึ้นกับดวงอาทิตย์ของเรา ในเวลานั้นการค้นพบดังกล่าวได้ให้ข้อสนับสนุนที่ช่วยพิสูจน์ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (theory of general relativity) ของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) ซึ่งเป็นกฎทางฟิสิกส์ที่อธิบายแรงโน้มในเชิงเรขาคณิตทั้งในส่วนของพื้นที่และเวลา

ออสวอลต์อธิบายว่ามีมีดาวฤกษ์ผ่านหน้าระหว่างเราและดาวฤกษ์ที่อยู่เบื้องหลัง ไมโครเลนส์โน้มถ่วงจะทำให้เกิดวงแหวนของแสงที่กลมไร้ที่ติ ซึ่งเรียกวงแหวนแสงนั้นว่า “วงแหวนไอน์สไตน์” (Einstein ring) แต่ไอน์สไตน์เองไม่เชื่อว่า จะมีโอกาสได้เห็นปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นกับดาวฤกษ์ดวงอื่นนอกจากดวงอาทิตย์ของเรา

ไอน์สไตน์เขียนอธิบายในวารสารไซน์เมื่อปี 1936 ถึงเหตุผลที่เราจะไม่เห็นปรากฏการณ์ดังกล่าวจากดาวฤกษ์ดวงอื่น เนื่องจากดาวฤกษ์เหล่านั้นอยู่ไกลมากจนไม่มีความหวังที่เราจะได้สังเกตเห็นปรากฏการณ์ดังกล่าวได้โดยตรง แต่เขาก็ไม่ได้คาดว่าจะมีกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ถูกส่งไปสู่วงโคจรเมื่อปี 2009 และได้เผยให้เห็นดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลๆ อย่างที่คาดไม่ถึงมาก่อนเช่นกัน



ภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเผยให้เห็นดาวแคระขาวสไตน์ 2015บี และดาวฤกษ์ขนาดเล็กกว่าอีกดวงด้านล่าง ซึ่ในภาพเหมือนทั้งดวงอยู่กันมาก แต่ในความจริงแล้วอยู่ห่างกันมาก โดยดาวแคระขาวสไตน์ 2015บีอยู่ห่างจากโลก 17 ปีแสง ส่วนดาวฤกษ์อีกดวงนั้นอยู่ห่างจากโลก 5,000 ปีแสง (สำหรับชื่อดาวแคระขาว สไตน์ 2015บี เป็นชื่อที่ตั้งตาม โยฮัน สไตน์ (Johan Stein) นักบวชโรมันแคโธลิกและนักดาราศาสตร์ดาวดัตช์ ผู้ค้นพบดาวแคระขาวดวงนี้)/เครดิตภาพ - NASA, ESA, and K. Sahu (STScI)

ในการศึกษาครั้งนี้ ทีมวิจัยนานาชาติซึ่งนำโดย ไคแลช ซี ซาฮุ (Kailash C. Sahu) จากสถาบันวิทยาการกล้องโทรทรรศน์อวกาศ (Space Telescope Science Institute) ในบัลติมอร์ แมรีแลนด์ ได้อาศัยกล้องโทรทรรศน์อวกาศขององค์การบริหารการบินอวกาศ (นาซา) จับตาดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลขณะที่แสงของดาวฤกษ์นั้นหักเหไปรอบๆ ดาวแคระขาวสไตน์ 2051 บี (Stein 2051 B) ที่อยู่ใกล้ๆ

สำหรับดาวแคระขาวนั้นเป็นเศษซากที่หลงเหลือของดาวฤกษ์ซึ่งเผาไหม้เชื้อเพลงิไฮโดรเจนหมดแล้ว และถือเป็นซากฟอสซิลของดวงดาวรุ่นบุกเบิกในกาแล็กซีของเรา โดยดาวแคระขาวสไตน์ 2051 บี เป็นดาวแคระขาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดเก็นลำดับที่ 6 และนักวิจัยได้ค้นพบว่าดาวแคระขาวดวงนี้มีมวลประมาณ 2 ใน 3 ของมวลดวงอาทิตย์

การหักเหแสงของดาวฤกษ์พื้นหลังที่อยู่ไกลจากการสังเกตในครั้งนี้สัมพันธ์โดยตรงกับมวลและแรงโน้มถ่วงของดาวแคระขาวสไตน์ 2051 บี โดยซาหุและคณะได้พบว่าวัตถุทั้งสองออกไปจากตำแหน่งที่เหมาะสม และวงแหวนไอน์สไตน์อยู่ในรูปไม่สมมาตร ทำให้พวกเขาคณะหามวลของวัตถุได้

ออสวอลท์กล่าวอีกว่า การพยากรณ์ที่ไอน์สไตน์คาดการณ์ไว้นั้นเรียกว่า “เลนส์แอสโครเมตริก” (astrometric lensing) ซึ่งทีมของเขาเป็นกลุ่มแรกที่ค้นพบปรากฏการณ์นี้ในดาวฤกษ์ดวงอื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ และเขายังบอกอีกว่า การค้นพบครั้งนี้สำคัญเพราะเป็นเครื่องมือใหม่ที่จะใช้วัดมวลของวัตถุที่เราไม่สามารถวัดได้ด้วยวิธีการอื่น อีกทั้งยังเปิดประตูใหม่ไปสู่ความเข้าใจในประวัติศาสตร์และวิวัฒนาการของกาแล็กซีอย่างกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา


ภาพวาดจำลองแสดงให้เห็นความโน้มถ่วงโค้งรอบดาวแคระขาวสไตน์ 2015บี และเลี้ยวเบนแสงของดาวฤกษ์ไกลๆ ที่อยู่ด้านหลัง ทำให้เห็นดาวฤกษ์ห่างไปจากตำแหน่งจริงประมาณ 2 มิลลิอาร์กเซคกันด์ (milliarcseconds) โดยเส้นโค้งทึบแสดงตำแหน่งจริงของดาวฤกษ์ ส่วนเส้นประแสดงตำแหน่งของดาวฤกษ์ที่ปรากฏให้เห็น / เครดิตภาพ - NASA, ESA, and K. Sahu (STScI)
กำลังโหลดความคิดเห็น...