xs
xsm
sm
md
lg

"ดาวนิวตรอน" กับกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Arecibo และ FAST

เผยแพร่:   ปรับปรุง:   โดย: ผู้จัดการออนไลน์



เมื่อวันที่ 30 พฤษภาคมที่เพิ่งผ่านมานี้ วารสาร Nature Astronomy ได้เผยแพร่งานวิจัยของ Manisha Caleb กับคณะ จากมหาวิทยาลัย Sydney ในประเทศออสเตรเลีย ซึ่งได้แสดงให้เห็นว่า ทีมงานได้พบ ดาวพัลซาร์ (pulsar) ดวงหนึ่งที่มีชื่อเป็นทางการว่า PSR J0901-4046 ในกาแล็กซีทางช้างเผือกว่า หมุนรอบตัวเองได้ครบรอบ โดยใช้เวลา 75.88554711 ± 6×10-8 วินาที ซึ่งช้ามาก (จากเวลาปกติทั่วไป 2-3 วินาที) และช่วงเวลาของ pulse สัญญาณคลื่นนั้นก็กว้างประมาณ 2.25x10^(-13) วินาที ตัวเลขเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า ดาวมีอายุประมาณ 5.3 ล้านปี และอยู่ห่างจากโลกประมาณ 1,300 ปีแสง และเมื่อวันที่ 11 กรกฎาคมของปีนี้เช่นกัน ในวารสาร arXiv. org ก็ได้มีรายงานการพบดาวนิวตรอนที่หนักที่สุด คือ มีมวล 2.35 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ดาวนี้มีชื่อทางการว่า PSR J0952-0607 ซึ่งนับว่ามีมวลมากที่สุดเท่าที่เคยพบมา ข้อมูลเหล่านี้น่าสนใจ เพราะนักดาราศาสตร์ต้องการจะรู้ว่า ดาวฤกษ์จะต้องมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์เพียงใด จึงจะกลายเป็นหลุมดำหรือดาวนิวตรอน ความผิดปกติเหล่านี้ จึงแสดงให้เห็นว่าทฤษฎีของดาวพัลซาร์ที่มี ณ ปัจจุบันยังไม่สมบูรณ์ เพราะยังไม่สามารถอธิบายความหลากหลายทางกายภาพของพัลซาร์ได้


เมื่อทฤษฎีต่างๆ ของฟิสิกส์จะยังไม่ได้เป็นที่ยอมรับจนกว่าจะได้รับการยืนยันจากผลการทดลอง (ดังนั้นในความหมายนี้ทฤษฎีโลกคู่ขนาน, ทฤษฎี string, ทฤษฎีซิกซ์เซนส์ (ESP) , monopole ฯลฯ จึงยังไม่ได้เป็นผลงานที่ควรคู่กับรางวัลโนเบล) และเมื่อถึงวันนี้วงการวิทยาศาสตร์จีนก็มีกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่ที่สุดในโลกแล้ว โดยมีจานรับคลื่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวถึง 500 เมตร จานนี้มีชื่อเรียกโดยย่อว่า FAST จากคำเต็มคือ Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope ซึ่งได้เปิดปฏิบัติการตั้งแต่ปี 2016 และได้พบดาวพัลซาร์มากกว่า 60,000 ดวง ข้อมูลเหล่านี้จะถูกนำไปใช้ในการสร้างทฤษฎี pulsar ที่สมบูรณ์แบบต่อไป


เท่าที่คนทั่วไปรู้ เวลาดาวฤกษ์ (บางดวง) ถึงกาลดับขันธ์ มันจะระเบิดตัวเอง แล้วปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา ซึ่งคลื่นนี้ประกอบด้วยแสงที่ตาเห็น, รังสีเอกซ์, รังสีอินฟราเรด, รังสีแกมมา, คลื่นไมโครเวฟ และคลื่นวิทยุ ทำให้เราเห็นเป็นดาวที่สว่างจ้ามาก และเราเรียกดาวที่ระเบิดเช่นนี้ว่า supernova จากนั้นทฤษฎีฟิสิกส์ก็อธิบายต่อว่า หลังการระเบิด ซากของดาวที่หลงเหลือจะกลายเป็นดาวนิวตรอน (หรือหลุมดำ) คือจะเป็นดาวชนิดใดก็ขึ้นกับมวลของดาว ซึ่งถ้ามีมวลมากกว่าสามเท่าของดวงอาทิตย์ขึ้นไปก็จะเป็นหลุมดำ แต่ถ้าน้อยกว่า 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ก็จะกลายเป็นดาวแคระขาว ส่วนมวลที่มีค่าอยู่ระหว่างกลางก็จะเป็นดาวนิวตรอนที่มีเนื้อดาวซึ่งประกอบด้วยอนุภาคนิวตรอนล้วน ๆ ดังนั้นดาวนิวตรอนจึงมีความหนาแน่นสูงมาก เช่น เนื้อดาวที่มีปริมาตร 1 ช้อนชา จะหนักมากถึง 3 พันล้านตัน เป็นต้น

สำหรับความเป็นมาของการพบดาวนิวตรอนนั้น ประวัติวิทยาศาสตร์ได้บันทึกว่า นิสิตปริญญาเอกชื่อ Jocelyn Bell แห่งมหาวิทยาลัย Cambridge ในประเทศอังกฤษ ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุที่เธอกับเพื่อนนิสิตชาย 5 คนร่วมกันสร้างขึ้น เพื่อรับคลื่นวิทยุจากกาแล็กซีที่อยู่ไกลโพ้น และเป็นกาแล็กซีที่สามารถส่งคลื่นได้รุนแรงมาก (quasar) เมื่อสร้างเสร็จ เพื่อนชายทั้งหมดได้ผละจากโครงการ ทิ้งให้ Bell ทำงานต่อไปตามลำพัง เมื่อถึงคืนของวันที่ 6 สิงหาคม ปี 1967 คือเมื่อ 55 ปีก่อน Bell ก็ได้เห็นสัญญาณคลื่นในเทปบันทึกว่า ได้มีคลื่นวิทยุจากดาวดวงหนึ่ง ซึ่งถูกส่งมายังโลกเป็นจังหวะ ๆ อย่างสม่ำเสมอทุก 1.3373 วินาที สัญญาณเป็นช่วง (pulse) ที่มีความกว้าง 0.04 วินาที ดังนั้นดาวที่ส่งสัญญาณเป็นช่วง ๆ จึงมีชื่อว่า pulsating star หรือ pulsar

Bell รู้สึกประหลาดใจมาก และคิดว่าอุปกรณ์รับคลื่นคงทำงานผิดพลาด จึงมิได้บอกใคร เพราะเกรงว่าทุกคนจะกล่าวหาว่าเธอทำงานวิจัยไม่เป็น นี่เป็นความคิดของสังคมในเวลานั้น ที่มักเชื่อว่า นักวิทยาศาสตร์ผู้หญิงทำงานวิจัยสู้นักวิทยาศาสตร์ผู้ชายไม่ได้ และการที่เธอมาเรียนปริญญาเอกในตำแหน่งผู้ช่วยวิจัยของอาจารย์ Antony Hewish นั้น ก็เพื่อหารายได้มาจุนเจือครอบครัว


หลังจากที่ได้ตรึกตรองเป็นเวลานานว่าจะบอกข่าวนี้แก่อาจารย์ดีหรือไม่ดี เธอก็ได้ตัดสินใจบอก และ Hewish ก็ได้เสนอแนะให้เธอหันจานรับคลื่นไปสู่บริเวณอื่นในท้องฟ้า เพื่อทดสอบที่มาของสัญญาณ ซึ่งถ้าไม่ได้ยินสัญญาณอะไรเลย นั่นแสดงว่าเครื่องบันทึกสัญญาณของเธอทำงานผิดพลาด แต่ถ้าได้ยิน สัญญาณนั้นก็มีจริง

ลุถึงเดือนพฤศจิกายนของปีนั้นเอง Bell ก็ได้ยินสัญญาณทำนองเดียวกันอีก แต่จากบริเวณอื่นของท้องฟ้า และด้วยความถี่ที่แตกต่างจากเดิม แม้ในเบื้องต้น Hewish จะสงสัยว่าสัญญาณที่ได้รับมาจากมนุษย์ต่างดาว แต่เมื่อสัญญาณมาจากแหล่งดาวที่อยู่ห่างไกลกันมาก ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่มนุษย์ต่างดาวบนดาวต่างดวงจะส่งสัญญาณมาถึงโลกในเวลาไล่เลี่ยกัน

ครั้นเมื่อ Hewish ระลึกได้ว่าในอดีตเมื่อปี 1934 ได้มีนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์สองคนชื่อ Walter Baade กับ Fritz Zwicky ซึ่งได้เสนอทฤษฎีการยุบตัวของดาวฤกษ์ในช่วงวินาทีสุดท้ายของชีวิตมันว่า ในขณะที่ยังมีชีวิต การเผาผลาญเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในดาวฤกษ์ โดยอาศัยปฏิกิริยาฟิวชันได้ทำให้เกิดฮีเลียม และมีการปลดปล่อยพลังงานออกมา พร้อมความดันที่เกิดขึ้นจะดันเนื้อดาวไม่ให้ยุบตัวลงภายใต้แรงโน้มถ่วง ครั้นเมื่อเชื้อเพลิงนิวเคลียร์หมด และแก่นกลางของดาวได้กลายเป็นเหล็กจนหมดสิ้น ปฏิกิริยาการหลอมรวมก็จะเกิดขึ้นไม่ได้อีกต่อไป นั่นคือปฏิกิริยา fusion จะหยุด แรงดันออกก็จะไม่มี แรงที่เหลือจึงมีแต่แรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว ซึ่งจะเริ่มทำงานในทันที ทำแก่นกลางของดาวกลายเป็นดาวนิวตรอน เพราะแรงโน้มถ่วงที่มากมหาศาลจะอัดเนื้อดาวด้วยความดันที่สูงมาก จนอนุภาคโปรตอนได้เข้ารวมกับอนุภาคอิเล็กตรอนที่มีอยู่ในทุกอะตอม และกลายเป็นอนุภาคนิวตรอนหมด ครั้นเมื่อดาวหดตัวลง ๆ แท่งแม่เหล็กที่เคยมีในดาวก็หดตัวด้วย สนามแม่เหล็กของดาวจึงเพิ่มสูง จนสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นได้ขับอนุภาคต่างๆ ที่ผิวดาวออกจากขั้วแม่เหล็กของดาว ให้พุ่งหนีออกจากดาว ซึ่งจะปล่อยคลื่นแสงให้พุ่งออกจากขั้วดาวในเวลาเดียวกัน แต่เมื่อดาวหดตัวลง ๆ เพราะค่าโมเมนตัมเชิงมุมของดาวจะต้องมีค่าคงตัว ดังนั้นดาวจะหมุนรอบตัวเองเร็วขึ้น ๆ การหมุนตัวอย่างรวดเร็วนี้ ทำให้แสงจากดาวกวาดไปในท้องฟ้าเป็นจังหวะๆ เหมือนแสงที่ออกมาจากประภาคาร และเมื่อใดที่คนบนโลกได้รับแสงนั้น เราก็จะได้รับสัญญาณ แต่ถ้าสัญญาณไม่ได้ผ่านโลก เราก็จะไม่เห็นดาวพัลซาร์ เมื่อเป็นเช่นนี้ เราจึงรู้ว่าจำนวนดาวพัลซาร์จะมีอีกมากที่เรายังไม่พบ นอกจากนี้การหมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็วของดาวพัลซาร์ ก็ไม่ได้ทำให้เนื้อดาวกระเด็นหลุดออกไป ทั้งนี้ก็เพราะดาวมีแรงโน้มถ่วงที่มากมหาศาลดึงดูดไว้นั่นเอง การรู้ความถี่ของสัญญาณคลื่น และช่วงกว้างของสัญญาณทำให้ Hewish คำนวณพบว่า ต้นกำเนิดคลื่นที่ Bell ได้รับมีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวไม่เกิน 30 กิโลเมตร ดังนั้นสัญญาณที่ Bell ได้รับในคืนวันนั้น จึงแสดงว่ามาจากดาวนิวตรอนอย่างแน่นอน


จากนั้น Hewish กับ Bell ก็ได้ตีพิมพ์ผลงานนี้ในวารสาร Nature ฉบับที่ 217 ประจำวันที่ 24 กุมภาพันธ์ ปี 1968 และผลงานการพบพัลซาร์ PSR B1919+21 ผลการค้นพบนี้ได้ทำให้ Hewish ได้รับครึ่งหนึ่งของรางวัลโนเบลฟิสิกส์ประจำปี 1974 ร่วมกับ Martin Ryle ซึ่งได้บุกเบิกเทคโนโลยี Aperture Synthesis ที่ปัจจุบันนัก

ดาราศาสตร์ใช้ในการสังเกตหลุมดำ ส่วน Bell ไม่ได้รับรางวัล การถูกคณะกรรมการรางวัลโนเบลมองข้ามนี้ ได้ทำให้คนทั้งโลกตะลึง แต่ Bell ก็ยอมรับคำตัดสิน โดยได้อ้างว่า เธอเป็นเพียงนักวิจัยหลังปริญญาเอก ผู้ไม่รู้ว่าสิ่งที่เธอพบนั้นคืออะไร ดังนั้นการมอบรางวัลโนเบลให้เธอ จะทำให้คุณค่าของรางวัลตกต่ำ แต่เมื่อถึงปี 2018 Bell ก็ได้รับรางวัล Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics จากการพบดาวพัลซาร์เมื่อ 50 ปีก่อน รางวัลนี้จึงเป็นการยอมรับว่า เธอเป็นบุคคลสำคัญคนหนึ่งที่ได้บุกเบิกและพัฒนาฟิสิกส์ดาราศาสตร์ด้วยการพบดาวพัลซาร์เป็นคนแรก

เพราะพัลซาร์ส่งคลื่นวิทยุที่มีความถี่สม่ำเสมอ ดังนั้นเราจึงอาจใช้มันเป็นนาฬิกาในอวกาศได้ (แต่ก็เดินไม่เที่ยงเท่านาฬิกาอะตอม เพราะเมื่อเวลาผ่านไปนาน ๆ พัลซาร์จะหมุนรอบตัวเองช้าลง ๆ) และเวลาคลื่นโน้มถ่วงพุ่งผ่านคลื่นวิทยุที่พัลซาร์ส่งมา การเปลี่ยนแปลงความถี่ของสัญญาณคลื่นวิทยุที่ถูกรบกวน จะเป็นข้อมูลที่ใช้บอกธรรมชาติของคลื่นโน้มถ่วงได้ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงอาจใช้สัญญาณจากพัลซาร์ในการตรวจสอบความถูกต้องของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein ได้ รวมถึงใช้หามวลทั้งหมดของระบบสุริยะก็ได้ ข้อมูลเหล่านี้จะมีบทบาทมากในการใช้สร้างทฤษฎีของดาวพัลซาร์ ซึ่งรวมถึงการถือกำเนิดและการดับ ขนาด มวลที่มากที่สุด มวลที่น้อยที่สุด และความเร็วในการหมุนรอบตัวเอง เงื่อนไขการเกิดหลุมดำ และการเกิดดาว supernova ฯลฯ


ตามปกติเวลานักฟิสิกส์ทฤษฎีจะเสนอทฤษฎีใดๆ เขาจำเป็นต้องมีข้อมูลการทดลองหรือการสังเกตเป็นจำนวนมาก
เพื่อใช้เป็นหลักฐานอ้างอิง ดังนั้นในการเสนอทฤษฎีของ pulsar การสังเกตดูพฤติกรรมในสถานการณ์ต่างๆ จึงเป็นเรื่องจำเป็น เช่น ในปี1968 ได้มีการพบว่าในเนบิวลาปู (Crab Nebula) มีpulsar ดวงหนึ่งที่หมุนรอบตัวเองเร็วมาก คือประมาณ
30 รอบ/วินาที และคลื่นที่ส่งมามีช่วงกว้างของpulse นาน1/10,000 วินาที เพราะช่วงกว้างของคลื่นบอกความแตกต่างของเวลาที่แสงจากขอบทั้งสองข้างของ pulsar เดินทางมาถึงโลก ดังนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางของ pulsar จึงสามารถประมาณค่าได้จากความเร็วแสงคูณด้วยเวลาที่แตกต่างกัน และในกรณีตัวอย่างที่ยกมานี้เส้นผ่านศูนย์กลางของ pulsar จึงยาวเท่ากับ 300,000 x เศษ 1 ส่วน 10,000 = 30 กิโลเมตร และสนามแม่เหล็กมีความเข้มโดยประมาณ 10^(9) ถึง10^(12) เท่าของความเข้มสนามแม่เหล็กบนดวงอาทิตย์ ซึ่งสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มระดับนี้จะสามารถลบรหัสบนบัตรเครดิตของใครบางคนที่อยู่ห่างจากดาว pulsar ที่ระยะไกล10 ล้านกิโลเมตรได้สบายๆ


สำหรับการหมุนรอบตัวเองของ pulsar นั้น สถิติความเร็วเป็นของพัลซาร์ที่มีชื่อเป็นทางการว่า PSR J1748−2446ad ซึ่งหมุนได้เร็ววินาทีละ 716 รอบ และด้วยความเร็วเชิงมุมนี้ จุดๆ หนึ่งบนเส้นรอบวงของ pulsar จะมีความเร็วถึง 1/4 ของความเร็วแสงเลยทีเดียว

แม้ทฤษฎีต่างๆ ตามที่กล่าวมานี้จะใช้ได้กับพัลซาร์จำนวนมาก แต่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ก็ยังไม่พอใจ เพราะต้องการจะเห็นดาวพัลซาร์ที่หมุนเร็วยิ่งกว่าสถิติดังกล่าวข้างบน อยากจะเห็นดาวพัลซาร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุด และที่เล็กที่สุด รวมถึงเห็นขอบเขตการใช้ได้ของทฤษฎีพัลซาร์


ในอดีตที่ผ่านมานักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ทั่วโลกได้ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุจำนวนมากศึกษา pulsar และหนึ่งในบรรดากล้องที่ใช้ คือ กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Arecibo ซึ่งตั้งอยู่ใกล้เมืองArecibo ในประเทศ Puerto Rico กล้องนี้ตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 498 เมตร เหนือระดับน้ำทะเล ตัวกล้องเป็นจานสะท้อนคลื่นรูปครึ่งวงกลม โดยจานมีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 305 เมตร และมีความยาวโฟกัสเท่ากับ 133 เมตร เมื่อสร้างเสร็จในปี1963 จานสามารถรับคลื่นที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 3 เซนติเมตร ถึง1 เมตร


ตัวอย่างความสำเร็จของกล้อง Arecibo คือ ใช้ตรวจพบในปี 1964 ว่า คาบการหมุนรอบตัวเองของดาวพุธมีค่า 59 วัน มิใช่ 88 ดังที่เคยเชื่อกัน และในปี 1968 กล้อง Arecibo ก็ได้พบว่า ที่ใจกลางเนบิวลาปู มีดาวพัลซาร์ (Crab Pulsar) ที่มีคาบการหมุนเท่ากับ 33 มิลลิวินาที pulsar นั้น จึงเป็นดาวพัลซาร์ดวงแรกที่โลกได้เห็น ในปี 1974 R. Hulse กับ J. Taylor ได้พบดาวพัลซาร์คู่ PSR B1913+16 และพบว่าดาวทั้งคู่เสียพลังงานตลอดเวลาโดยการปลดปล่อยคลื่นโน้มถ่วงออกมา ผลงานนี้ทำให้คนทั้งสองได้รับรางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 1993 และในปี 1980 กล้อง Arecibo ได้ส่งคลื่นวิทยุไปสำรวจดาวหาง Encke เป็นครั้งแรก ถึงปี 1989 กล้อง Arecibo ก็ได้ถ่ายภาพดาวเคราะห์น้อย 4769 Castalia ได้เป็นครั้งแรก อีกหนึ่งปีต่อมา กล้อง Arecibo ได้พบดาวเคราะห์ 3 ดวง ที่กำลังโคจรรอบดาวพัลซาร์ PSR B1257+12 และในปี 1994 นักดาราศาสตร์วิทยุได้ใช้กล้อง Arecibo ทำแผนที่การกระจายตัวของมวลน้ำแข็งที่ขั้วทั้งสองของดาวพุธ ในปี 2008 กล้อง Arecibo ได้พบอินทรีย์โมเลกุล methanamine กับ hydrogen cyanide ที่มีอยู่ในกาแล็กซี Arp 220


เมื่อถึงเดือนสิงหาคม ปี2020 เมื่อสายเคเบิลที่ยึดระบบรวมคลื่นของกล้องได้ขาดลงเหตุการณ์นี้ได้ทำให้ระบบรวมคลื่นตกลงมากระทบจาน จนจานรับคลื่นเสียหายยับเยินอย่างซ่อมแซมไม่ได้ กล้องArecibo จึงถูกปลดประจำการในที่สุด ตั้งแต่วันที่ 1 ธันวาคม ปี 2020


ในขณะที่กล้อง Arecibo ได้ทำให้โลกตื่นตา และตื่นใจในองค์ความรู้เกี่ยวกับเอกภพในหลายประเด็น แต่ผลงานนี้เป็นของนักดาราศาสตร์ในโลกตะวันตกเป็นส่วนใหญ่ ด้านโลกตะวันออก ก็มีจีนซึ่งเป็นมหาอำนาจทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์เพราะมีกล้อง FAST ที่ทำงานได้อย่างวิเศษยิ่งกว่า เพราะมีจานรับคลื่นวิทยุที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 500 เมตร (จึงใหญ่กว่ากล้อง Arecibo ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 305 เมตร) กล้อง FAST ซึ่งมีชื่อจีนว่า Tianyan หรือ ดวงตาแห่งสวรรค์ ตั้งอยู่ที่ตำบล Pingtang ในเขตปกครอง Ginzhou เพื่อทำหน้าที่ทุกอย่างที่กล้อง Arecibo ทำได้ รวมถึงค้นหาโมเลกุลไฮโดนเจนที่เป็นกลาง ค้นหาดาวพัลซาร์ เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ VLBI (Very-long-baseline interferometry) ในโครงการ The International Pulsar Timing Array ตรวจหาอินทรีย์โมเลกุลในอวกาศ ติดต่อกับมนุษย์ต่างดาว และศึกษาธรรมชาติของคลื่นโน้มถ่วง

โครงการกล้อง FAST ได้เริ่มก่อสร้างมาตั้งแต่ปี 2006 และเสร็จในปี 2016 และได้เปิดทำงานเมื่อวันที่ 25 กันยายน ปี 2016 โดยประธานาธิบดี Xi Jinping กล้อง FAST มีขนาดใหญ่ประมาณสนามฟุตบอล 30 สนาม มีผิวรับคลื่นเป็นรูปครึ่งทรงกลม ที่ประกอบด้วยแผ่นวัสดุสะท้อนคลื่น 4,450 แผ่น ที่หนัก 427-482.5 กิโลกรัม และผิวสะท้อนทำด้วยแผ่นอะลูมิเนียม ที่มีความหนา 1.3 มิลลิเมตร ผิวทั้งหมดสามารถปรับความโค้งจากทรงกลมกลายเป็นพาราโบลา (parabola) ได้ อีกทั้งกล้อง FAST ยังสามารถปรับให้เอียงจากแนวดิ่งได้มากถึง 40 องศา และสามารถรับคลื่นที่มีความถี่ต่ำกว่า 3 gigahertz (3 พันล้านเฮิรตซ์) ได้ รวมราคาค่าก่อสร้างทั้งหมด 171 ล้านดอลลาร์

ตัวอย่างผลงานที่สำคัญของกล้อง FAST คือ เมื่อเดือนสิงหาคม ปี 2019 กล้องได้รับสัญญาณระเบิดที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมากจากดาว ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ Fast Radio Burst (FRB) ที่มีความเข้มน้อยมากจนกล้องโทรทรรศน์วิทยุธรรมดา ๆ ไม่สามารถรับคลื่นได้ ความรู้เรื่อง FRB นี้ก็เป็นเรื่องสำคัญอีกเรื่องหนึ่ง

การเป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุดในโลกได้ทำให้กล้อง FAST เป็นอุปกรณ์ดาราศาสตร์ที่ใคร ๆ ทั้งโลกก็สนใจ และต้องการจะเห็น ด้วยเหตุนี้หมู่บ้าน Pingtang ในเขตปกครอง Guizhou ซึ่งอยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ของจีน จึงได้กลายเป็นแหล่งท่องเที่ยวเชิงวิทยาศาสตร์ที่สำคัญของจีน โดยมีนักทัศนาจรไปเยี่ยมชมประมาณวันละ 2,000 คน และมีการเก็บค่าเข้าชม ประมาณคนละ 4,000 บาท ในการเยี่ยมชมนี้ ผู้เข้าชมที่อยู่ภายในรัศมี 5 กิโลเมตรจากตัวกล้อง จะต้องไม่ใช้มือถือ กล้องถ่ายรูปดิจิทัล หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใด ๆ เพราะคลื่นจากอุปกรณ์จะรบกวนการทำงานของกล้อง FAST ในช่วงเวลาที่กล้อง Arecibo ทำงานที่ประเทศ Puerto Rico นั้น มีนักทัศนาจรเข้าเยี่ยมชมปีละ 130,000 คน ทำรายได้ปีละ 50 ล้านเหรียญ ถึงวันนี้กล้อง FAST ก็ได้ตั้งเป้าว่าจะมีนักท่องเที่ยว 700,000 คนมาเยี่ยมชม และทำรายได้ให้มากเช่นกัน ซึ่งความตั้งใจนี้ก็ได้ทำให้ชาวบ้านที่อาศัยอยู่ในแถบนั้นยินดี เพราะจะได้มีรายได้เสริม นอกเหนือจากอาชีพทำเกษตรกรรมที่ได้ทำมาเป็นเวลานานแล้ว

อ่านเพิ่มเติมจาก “The Biggest Ear” โดย Dennis Normile ในวารสาร Science ฉบับวันที่ 30 กันยายน ปี 2016


ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน : ประวัติการทำงาน - ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" ได้ทุกวันศุกร์


กำลังโหลดความคิดเห็น