Alienum phaedrum torquatos nec eu, vis detraxit periculis ex, nihil expetendis in mei. Mei an pericula euripidis, hinc partem.
 

ปริศนาแห่งดวงดาวถูกไข เมื่อกล้องฮับเบิลตรวจพบลูกฟุตบอลไฟฟ้าในอวกาศ

ปริศนาแห่งดวงดาวถูกไข เมื่อกล้องฮับเบิลตรวจพบลูกฟุตบอลไฟฟ้าในอวกาศ

การยุบตัวของแก๊สและฝุ่นในอวกาศสามารถก่อให้เกิดดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ได้

ดังนั้น หากศึกษาจนรู้องค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเหล่านี้ทั้งหมด ก็จะทำให้เราเข้าใจขั้นตอนการเกิดดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ได้เป็นอย่างดี

Buckminsterfullerene หรือเรียกอีกชื่อว่า  บั๊กกี้บอล (Buckyballs) ประกอบไปด้วยอะตอมคาร์บอน 60 อะตอม (C60) ต่อกันเป็นทรงกลมกลวง นั้นเคยถูกพบในอวกาศมาแล้ว แต่ครั้งนี้ Martin Cordiner จาก Goddard Space Flight Center ขององค์การนาซา NASA เป็นนักวิจัยหลักของการค้นพบบั๊กกี้บอลแบบที่มีประจุไฟฟ้า โดยพบอยู่ในสสารระหว่างดาวฤกษ์เมื่อรังสีอัลตราไวโอเล็ตจากดาวฤกษ์ฉีกอิเล็กตรอนจากโมเลกุลของ บั๊กกี้บอล ออก จะทำให้ บั๊กกี้บอล แตกตัวเป็นไอออนประจุบวก (C60+)

งานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ใน the Astrophysical Journal Letters เมื่อไม่นานนี้

สสารระหว่างดาวฤกษ์ประกอบไปด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ แต่จะมีสารประกอบหรือธาตุอื่นๆอีกมากน้อยแค่ไหนยังไม่มีใครรู้อย่างแน่ชัด

Martin Cordiner กล่าวว่า “เดิมทีนักดาราศาสตร์เชื่อว่าสสารระหว่างดาวฤกษ์ไม่น่าจะมีโมเลกุลขนาดใหญ่ปรากฏขึ้นได้ กล่าวคือก่อนจะมีการพบบั๊กกี้บอลนั้น โมเลกุลที่ใหญ่ที่สุดในอวกาศที่มนุษย์เคยค้นพบมีขนาดเพียงแค่ 12 อะตอม เท่านั้น การตรวจพบบั๊กกี้บอลแบบมีประจุไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นต่ำสุดๆ แสดงให้เห็นว่าเคมีดาราศาสตร์มีความซับซ้อนมากเพียงใด”

เนื่องจากสสารระหว่างดาวฤกษ์นั้นอยู่ห่างจากโลกของเรามาก นักดาราศาสตร์ศึกษามันจากการดูดกลืนแสงจากดาวฤกษ์ ธาตุและสารประกอบแต่ละชนิดมีรูปแบบการดูดกลืนแสงเฉพาะตัวเหมือนเป็นลายนิ้วมือให้เราตรวจสอบได้ แต่บางครั้งมวลสารระหว่างดาวฤกษ์ดูดกลืนแสงในช่วงที่กว้างกว่า แตกต่างออกไปจากอะตอมและโมเลกุลบนโลก รูปแบบดังกล่าว เรียกว่า Diffuse Interstellar Bands (DIBs) ซึ่งยังคงเป็นปริศนามาตั้งแต่การค้นพบครั้งแรกโดย Mary Lea Heger เมื่อปี ค.ศ. 1922

เราสามารถระบุชนิดของสารที่เป็นองค์ประกอบของสสารระหว่างดาวฤกษ์ได้ด้วยการจับคู่รูปแบบการดูดกลืนโดยสารในห้องทดลอง แต่ปัญหาใหญ่คือ มีโครงสร้างทางโมเลกุลหลายล้านรูปแบบที่เป็นไปได้ ซึ่งต้องใช้เวลาหลายชั่วอายุคนเพื่อทดลองให้ครบ

Cordinerบอกว่า “ปัจจุบันเราค้นพบ DIB มากกว่า 400 รูปแบบ แต่เรารู้น้อยมากว่ามันเกิดจากสารอะไรบ้าง ปัจจุบันเราบอกได้เพียงว่า มีโมเลกุลที่ประกอบด้วยคาร์บอนเป็นจำนวนมากในอวกาศ และบางส่วนอาจเกี่ยวข้องกับเคมีของการกำเนิดชีวิต

กว่าทศวรรษที่ล้มเหลวในการพยายามค้นหารูปแบบ DIB ให้ตรงกับ บั๊กกี้บอล + ได้ จนกระทั่งการศึกษาในครั้งนี้ ทีมวิจัยสามารถจับคู่รูปแบบการดูดกลืนแสงของ บั๊กกี้บอล + ในห้องทดลองกับที่ตรวจพบโดยกล้องฮับเบิลได้ การตรวจจับ บั๊กกี้บอล +ด้วยอุปกรณ์แบบดั้งเดิมอย่างกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินนั้นติดปัญหาตรงที่ไอน้ำในชั้นบรรยากาศจะรบกวนรูปแบบการดูดกลืน

ทีมวิจัยศึกษาแสงจากดาวฤกษ์แบบ blue supergiant คือมีขนาดใหญ่ ร้อน สว่าง และมีพลังงานมากที่สุดชนิดหนึ่ง อาจมากกว่าดวงอาทิตย์เป็น 10,000 ถึง 1 ล้านเท่า อยู่ในระนาบเดียวกับกาแล็กซีทางช้างเผือก วัตถุต่างๆรวมทั้งสสารระหว่างดาวฤกษ์จะวางตัวเป็นแนวแผ่นดิสก์แบนๆ การสำรวจวัตถุเหล่านี้จึงทำได้ง่าย

การตรวจจับ บั๊กกี้บอล +ในมวลสารระหว่างดาวฤกษ์เป็นการช่วยสนับสนุนแนวคิดของทีมที่ว่า โมเลกุลคาร์บอนขนาดใหญ่มากจะสามารถใช้อธิบาย DIB ที่ยังไม่ถูกค้นพบได้อีกเป็นจำนวนมาก

นอกจากนี้ทีมวิจัยยังพยายามตรวจจับ บั๊กกี้บอล +ในสภาพแวดล้อมแบบอื่นๆเพื่อดูว่า พวกมันแพร่กระจายไปมากแค่ไหนในเอกภพ แต่จากข้อมูลการสำรวจของทีมพบว่ามันแพร่กระจายไปไกลทั่วกาแล็กซีทีเดียว

บทความโดย  อาจวรงค์  จันทมาศ

อ้างอิง

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/soccer-balls-in-space

Date

สิงหาคม 5, 2019

Category

STEM NEWS