นักดาราศาสตร์ไทยไขปมฝุ่นซูเปอร์โนวาหาต้นตอธาตุบนโลก

เผยนักวิจัย NARIT ดร. สมาพร ติญญนนท์ ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (JWST) เกาะติดการระเบิดของซูเปอร์โนวา 2014C พบปริมาณฝุ่นที่เพิ่มสูงผิดปกติ เห็นกระบวนการใหม่ที่ยังไม่เคยค้นพบ อาจไขปริศนาต้นกำเนิดธาตุบนโลก งานวิจัยลงในวารสาร Astrophysical Journal 

          ดร. สมาพร ติญญนนท์ นักวิจัยด้านจักรวาลวิทยาและฟิสิกส์ดาราศาสตร์พลังงานสูง สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ NARITเปิดเผยว่าการสังเกตการณ์ ซูเปอร์โนวา 2014C (SN2014C) ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เว็บบ์ พบมวลสารจากการระเบิดยังมีปฏิกิริยากับมวลสารไฮโดรเจนที่ล้อมรอบ แม้การระเบิดซูเปอร์โนวาจะผ่านไปแล้วเกือบหนึ่งทศวรรษ ทั้งพบปริมาณฝุ่นรอบดาวฤกษ์เพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมาก มีมวลมากกว่าโลก 20,000 ดวง นับเป็นปริมาณฝุ่นจากซูเปอร์โนวามากที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบ เพิ่มมากขึ้นกว่า 10 เท่า เมื่อเทียบกับปริมาณฝุ่นเดิมที่วัดได้จากการศึกษาด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ ในปี 2019

การเพิ่มขึ้นของฝุ่นใน SN2014C ที่พบครั้งนี้เกิดขึ้น ภายในเวลาประมาณ 9 ปี หลังการระเบิดของซูเปอร์โนวา นับเป็นอัตราการเพิ่มของฝุ่นรอบซูเปอร์โนวาสูงที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ ปัจจัยหนึ่งเกิดจากการศึกษาปริมาณฝุ่นในช่วงหลายปีหลังการระเบิดของซูเปอร์โนวายังมีน้อย ประกอบกับช่วงรอยต่อของกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่สังเกตการณ์ในย่านอินฟราเรด เช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ ที่ปลดประจำการในปี 2020 ทำให้เกิดช่วงว่างของการสังเกตการณ์ก่อนที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ จะเริ่มใช้ช่วงปลายปี 2021 งานวิจัยนี้จึงเป็นหนึ่งในไม่กี่งานที่ศึกษาปริมาณฝุ่นหลังการเกิดซูเปอร์โนวาในช่วงเวลา 9 ปี งานวิจัยนี้ มีการตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal 

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ทันสมัยที่สุด มีกระจกหลักขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.5 เมตร โคจรอยู่ห่างจากโลกประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตร ณ จุดลากรานจ์ที่ 2 (L2) ของวงโคจรโลกและดวงอาทิตย์ นับตั้งแต่ขึ้นสู่อวกาศ เปิดให้นักดาราศาสตร์ทั่วโลกยื่นขอใช้เวลากล้องได้โดยไม่จำกัดสัญชาติ ทำให้กระบวนการขอใช้เวลา มีการแข่งขันสูงที่สุดในวงการดาราศาสตร์ ข้อเสนอโครงการของ ดร. สมาพร ติญญนนท์ ได้รับคัดเลือกให้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฯ ดังกล่าวติดตามศึกษาซูเปอร์โนวา 2014C และเป็นนักวิจัยไทยคนแรกที่ได้เป็นหัวหน้าโครงการวิจัย (Principal Investigator) ในโครงการที่ใช้กล้องอันทรงพลังนี้

          ซูเปอร์โนวา 2014C (หรือ SN2014C) มีลักษณะพิเศษแตกต่างจากซูเปอร์โนวาทั่วไป เนื่องจากดาวฤกษ์ต้นกำเนิดมีฮีเลียมจำนวนมาก มีไฮโดรเจนน้อย มวลสารระหว่างดวงดาวที่ห้อมล้อมดาวฤกษ์กลับอุดมไปด้วยไฮโดรเจน ซึ่งปลดปล่อยออกมาตั้งแต่ช่วงก่อนการระเบิด เมื่อเกิดซูเปอร์โนวา คลื่นกระแทกจากการระเบิดได้ปะทะกับมวลสารโดยรอบ ส่งผลให้ติดตามศึกษาปรากฏการณ์ได้ต่อเนื่องยาวนานหลายปี การเฝ้าติดตามธาตุหนักที่อาจเพิ่มขึ้นในมวลสารรอบดาวฤกษ์ภายหลังการระเบิด จะช่วยให้เข้าใจว่าดาวฤกษ์ปลดปล่อยธาตุหนักที่ผลิตขึ้นภายในออกไปสู่เอกภพได้อย่างไร

ทั้งนี้ เมื่อดาวฤกษ์มวลมากสิ้นอายุขัย เชื้อเพลิงในแกนกลางจะหมดลง ไม่สามารถต้านทานแรงโน้มถ่วงของตัวดาวเองได้ ดาวฤกษ์จึงยุบตัวลงอย่างรวดเร็ว ระเบิดออกเป็นซูเปอร์โนวา ปรากฏการณ์ที่ทรงพลังที่สุดในเอกภพ ซึ่งจะปัดเป่ามวลสารจากปฏิกิริยาฟิวชั่นภายในใจกลางของดาวออกไปสู่มวลสารระหว่างดวงดาว มวลสารเหล่านั้นจะก่อตัวไปเป็นระบบดาวฤกษ์อื่น ๆ ต่อไป หากปราศจากซูเปอร์โนวาแล้ว ธาตุที่จำเป็นต่อการกำเนิดสิ่งมีชีวิต เช่น ออกซิเจน คาร์บอน ไนโตรเจน หรือแม้กระทั่งธาตุหนักอย่างเช่น เหล็ก จะรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ดังเช่นโลกของเราไม่ได้ .

#สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ #ซูเปอร์โนวา 2014C