ทำความรู้จัก “เจมส์ เวบบ์” กล้องโทรทรรศน์อวกาศน้องใหม่ ที่ทำให้มนุษย์โลกตกตะลึงความงามของห้วงอวกาศอันไกลโพ้น

ในช่วงสัปดาห์ที่ผ่านมา “กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์” ได้กลายมาเป็นหนึ่งในคำที่ถูกพูดถึงมากที่ในโลกโซเชียล เนื่องจากเป็นกล้องกล้องโทรทรรศน์อวกาศใหม่ล่าสุด ที่ได้ถ่ายภาพห้วงอวกาศอันแสนไกล และส่งกลับมาให้ผู้คนบนโลกได้ชมความสวยงาม จนทำให้ตกตะลึกในความสวยงามของห้วงอวกาศอันแสนกว้างใหญ่ที่ไม่สิ้นสุด

ในโอกาสนี้ Science MGROnline จึงขอพาไปรู้จักกับความเป็นมาของ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ กล้องโทรทรรศน์อวกาศน้องใหม่ ที่มีมูลค่าถึง 3.4 แสนล้านบาท และเป็นกล้องที่ทำให้มนุษย์โลกตกตะลึงตราตรึงกับความงดงามของห้วงอวกาศอันไกลโพ้น


เป็นเวลาหลายทศวรรษที่มนุษย์ได้ยลโฉมภาพความงามของจักรวาลผ่านกล้องโทรทรรศน์ หนึ่งในนั้นคือ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ซึ่งโคจรอยู่รอบโลกในระยะ 550 กิโลเมตรจากพื้นโลก กล้องฮับเบิลทำหน้าที่ได้อย่างดีเยี่ยมในการบันทึกภาพในมุมต่างๆ ของอวกาศที่สวยงามชวนค้นหา โดยเฉพาะภาพ “เสาแห่งการก่อกำเนิด” (pillars of creation) ที่อยู่ห่างจากโลกถึง 7,000 ปีแสง หนึ่งในภาพถ่ายที่มีชื่อเสียงที่สุดจากกล้องฮับเบิล ที่แสดงให้เห็นการก่อตัวของดาวฤกษ์ในเนบิวลาอินทรี

ด้วยความน่าพิศวงอันไร้ขอบเขตของอวกาศที่ทำให้เหล่านักนักดาราศาสตร์อยากไขปริศนา จึงได้มีการพัฒนากล้องโทรทรรศน์อวกาศน้องใหม่ในชื่อ “เจมส์ เวบบ์” ที่ได้ถูกส่งโคจรอยู่รอบโลกในระยะ 1,500,000 กิโลเมตร และได้กลายเป็นความหวังใหม่ในการศึกษาอวกาศอันไร้ขอบเขต


กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ - JWST (James Webb Space Telescope) เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ถูกพัฒนาขึ้นโดยองค์การนาซา องค์การอวกาศยุโรป (ESA) และองค์การอวกาศแคนาดา (CSA) มีเป้าหมายเพื่อสืบทอดภารกิจของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ในการเป็นภารกิจฟิสิกส์ดาราศาสตร์องขององค์การนาซา กล้องโทรทรรศน์เครื่องใหม่นี้ถูกตั้งชื่อตาม “เจมส์ อี. เวบบ์” ซึ่งเป็นผู้บริหารองค์การนาซาตั้งแต่ปี คริสศักราช 1961 - 1968 หนึ่งในบุคคลสำคัญในโครงการอะพอลโล

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 25 ธันวาคม ค.ศ. 2021 ด้วยจรวดอารีอาน 5 จาก เฟรนช์เกียนา ดินแดนโพ้นทะเลของประเทศฝรั่งเศส ที่ตั้งอยู่บนชายฝั่งทางเหนือของทวีปอเมริกาใต้ จรดมหาสมุทรแอตแลนติก


ในด้านสมรรถนะของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ มีมวลเพียงครึ่งหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล แต่กระจกสะท้อนหลักของมันซึ่งประกอบไปด้วยกระจกเบริลเลียมเคลือบทองทรงหกเหลี่ยม 18 ชิ้น จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางรวม 6.5 เมตร และมีพื้นที่รับแสง 25.4 เมตร2 มากกว่าพื้นที่ของกล้องฮับเบิลถึงหกเท่า จึงทำให้ใช้เวลารวบรวมแสงในการถ่ายภาพน้อยกว่า และสามารถสังเกตภาพในช่วงคลื่นอินฟราเรดด้วยความคมชัดและความไวแสงมากกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล นอกจากนี้ มันสามารถสังเกตวัตถุและเหตุการณ์ที่ห่างไกลในเอกภพได้ด้วย เช่น การกำเนิดและวิวัฒนาการของดาราจักร และลักษณะชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ


กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์นั้นถูกออกแบบมาเพื่อใช้ศึกษาดาราศาสตร์อินฟราเรด แต่ก็ยังสามารถมองเห็นแสงสีส้มและแดง รวมถึงคลื่นอินฟราเรดช่วงกลาง ขึ้นอยู่กับเครื่องมือที่ใช้ศึกษา การที่การออกแบบเน้นสำหรับการใช้ในคลื่นใกล้อินฟราเรดถึงอินฟราเรดช่วงกลาง ภาพอวกาศจากกล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ ถูกถ่ายด้วยกล้องอินฟราเรด Near-Infrared Camera หรือ NIRCam ซึ่งเป็นหนึ่งในอุปกรร์ของกล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ โดยมีเทคนิคคือเป็นการซ้อนภาพจากคลื่นความถี่ต่างๆ ใช้เวลาทั้งหมด 12.5 ชั่วโมง ถือเป็นคลื่นความถี่อินฟราเรดที่ไกลกว่ากล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล ซึ่งถ้าเทียบกันจะต้องใช้เวลาเก็บภาพหลายสัปดาห์ในการถ่ายภาพ และยังได้รับการบันทึกว่า สามารถทำงานได้ดีกว่าที่คาดการณ์และที่เคยประเมินเอาไว้


ด้วยความสามารถทำงานได้ดีกว่าที่คาดการณ์ เมื่อวันที่ 12 กรกฏาคมที่ผ่านมา กล้องกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ก็ได้เผยผลงานภาพถ่ายห้วงอวกาศอันแสนมหัศจรรย์ ซึ่งทำหลายๆ คน บนโลก ตกตะลึงกับความงดงามที่อยู่ห่างไกลออกไป โดยประเดิมภาพแรกด้วยรูป "กระจุกกาแล็กซี SMACS 0723" ซึ่งเรียกได้ว่าเป็นภาพ “Deep Field” หรือภาพอวกาศห้วงลึกภาพแรกของกล้อง แสดงให้เห็นกาแล็กซีนับพันที่ยังไม่มีใครเคยเห็นมาก่อน รวมถึงกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลออกไปที่สุดกาแล็กซีหนึ่งที่เราเคยค้นพบในปัจจุบัน

นอกจากภาพที่ชวนตกตะลึงแล้ว ข้อมูลของภาพก็ทำให้ตกตะลึงด้วยเช่นกัน เนื่องจากภาพกระจุกกาแล็กซี SMACS 0723 นั้นอยู่ห่างออกไปถึง 4,600 ล้านปีแสง นั่นเท่ากับว่านักดาราศาสตร์กำลังสังเกตแสงที่ออกมาจากกระจุกกาแล็กซีนี้ ตั้งแต่ยุคที่ระบบสุริยะเพิ่งจะเริ่มก่อตัวขึ้น


และไม่ใช่แค่ภาพแรกที่ทำให้ได้ทึ่งกับความสวยงามของห้วงอวกาศ อีก 4 ภาพที่กล้องโทรทัศน์เจมส์เวบบ์ถ่ายให้มนุษย์โลกได้ชม ได้แก่ภาพ 1.Carina Nebula หนึ่งในเนบิวลาที่สว่างที่สุด 2. WASP-96 b ดาวเคราะห์ขนาดยักษ์ที่อยู่นอกระบบสุริยะ 3.The Southern Ring: เนบิวล่าวงแหวนใต้ หรือเนบิวลา “Eight-Burst” และ 4.Stephan's Quintet กลุ่มของกาแลคซี่ที่อยู่ ห่างออกไป 290 ล้านปีแสง จนทำให้หลายๆ คนให้คำนิยามว่า “เป็นภาพแห่งมนุษยชาติจริงๆ” โดยเฉพาะภาพ “เนบิวลาคารินา” ที่ทำให้คนทั้งโลกตราตรึงกับหมู่เมฆและสีสันแห่งห้วงอวกาศ เนบิวลาแห่งนี้เป็นเนบิวลาที่ใหญ่ที่สุดและสว่างที่สุดดวงหนึ่งในท้องฟ้า อยู่บริเวณซีกฟ้าใต้ ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 7,600 ปีแสง ในเนบิวล่าเป็นสถานอนุบาลดาวฤกษ์ที่เพิ่งก่อตัวขึ้น เป็นแหล่งกำเนิดของดาวมวลมากจำนวนมาก ซึ่งใหญ่กว่าดวงอาทิตย์หลายเท่า


ด้วยสมรรถนะของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ อันดีเกินความคาดหมาย และได้นำภาพความรู้ส่งกลับมาให้เหล่านักดาราศาสตร์บนโลกได้ศึกษาและไขปริศนา ทำให้เจมส์ เวบบ์ ได้เข้าไปอยู่ในใจของใครหลายคน ที่ตั้งตารอชมภาพอันน่าตื่นตาตื่นใจของอวกาศอันไกลโพ้น แม้แต่ Google ยังร่วมเปิดตัว Doodle ฉลองการเปิดเผยภาพถ่ายชุดแรกของ James Webb Telescopeที่เป็น Animation สั้นๆ ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ หยิบกล้องถ่ายรูปมาเก็บภาพของจักรวาลอันกว้างใหญ่ ที่ถือได้ว่าเป็นคลิปสั้นๆ ที่น่ารักในการต้อนรับและร่วมฉลองอีกหนึ่งความสำเร็จในด้านดาราศาสตร์อีกด้วย




ขอบคุณข้อมูลจาก : NASA's james webb space telescope / nstda / Spaceth.co / NARIT