ค้นพบสัญญาณจากดาวฤกษ์ดวงแรกในจักรวาล

(ภาพจากฝีมือศิลปิน) คาดว่าดาวฤกษ์ดวงแรกของจักรวาลเป็นดาวยักษ์สีน้ำเงินที่มีความร้อนและความสว่างสูงแต่อายุสั้น Image copyright NSF
คำบรรยายภาพ (ภาพจากฝีมือศิลปิน) คาดว่าดาวฤกษ์ดวงแรกของจักรวาลเป็นดาวยักษ์สีน้ำเงินที่มีความร้อนและความสว่างสูงแต่อายุสั้น

คณะนักดาราศาสตร์นานาชาติเผยแพร่ผลการศึกษาล่าสุดในวารสารเนเจอร์ว่า ได้ค้นพบร่องรอยของคลื่นวิทยุที่ส่งออกมาจากดาวฤกษ์ดวงแรกในจักรวาล ซึ่งสัญญาณดังกล่าวยังคงหลงเหลืออยู่ แม้เวลาจะผ่านไปกว่าหมื่นล้านปีแล้วก็ตาม

กล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดเล็กที่หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ Murchison ในออสเตรเลีย สามารถตรวจจับสัญญาณวิทยุดังกล่าวที่นักดาราศาสตร์พากันมองหามานานหลายทศวรรษได้ โดยเชื่อว่าสัญญาณนี้เกิดจากกลุ่มก๊าซไฮโดรเจนที่เย็นตัวลงหลังจากการระเบิดครั้งใหญ่หรือบิ๊กแบง ได้ทำปฏิกิริยากับรังสีอัลตราไวโอเลตพลังงานสูงที่แผ่ออกมาจากดาวฤกษ์ดวงแรกที่เพิ่งถือกำเนิดขึ้น

ดร.จัดด์ โบว์แมน จากมหาวิทยาลัยแอริโซนาสเตทของสหรัฐฯ ผู้นำทีมนักดาราศาสตร์ดังกล่าวระบุว่า เหตุการณ์ที่กลุ่มก๊าซไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับรังสีจากดาวฤกษ์ดวงแรกนี้เกิดขึ้นราว 180 ล้านปีหลังบิ๊กแบง ทำให้อะตอมของกลุ่มหมอกไฮโดรเจนโดยรอบดาวฤกษ์ตื่นตัวขึ้น และดูดซับพลังงานจากการแผ่รังสีพื้นหลังดังกล่าวที่คลื่นความถี่ 1.4 กิกะเฮิรตซ์ ซึ่งต่อมาช่วงเวลาที่ยาวนานและการขยายตัวของจักรวาลทำให้ร่องรอยของคลื่นวิทยุดังกล่าวแผ่วลงมาอยู่ที่ 78 เมกะเฮิรตซ์ ซึ่งเป็นสัญญาณที่ค้นพบในครั้งนี้

Image copyright CSIRO AUSTRALIA
คำบรรยายภาพ กล้องโทรทรรศน์ซึ่งตรวจจับสัญญาณวิทยุจากอวกาศครั้งนี้ มีขนาดเล็กกว่าโต๊ะเล่นปิงปองเล็กน้อย

สัญญาณวิทยุดังกล่าวชี้ว่า ช่วงเวลาที่ดาวฤกษ์ดวงแรกถือกำเนิดขึ้นในจักรวาลนั้น นับเป็นเวลาถึง 9 พันล้านปีก่อนที่ดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะของเราจะถือกำเนิดขึ้น และยังบ่งบอกว่าดาวฤกษ์ดวงแรกน่าจะเป็นดาวยักษ์สีน้ำเงินที่มีความร้อนและความสว่างสูง แต่ก็มีอายุสั้นเพราะได้ใช้พลังงานในตัวไปจนหมดอย่างรวดเร็ว ก่อนจะระเบิดออกเป็นมวลสารชิ้นเล็กชิ้นน้อยซึ่งเป็นวัตถุดิบที่ให้กำเนิดดวงดาวและดาราจักรที่มีอยู่ในปัจจุบัน

นักดาราศาสตร์ยังตั้งข้อสันนิษฐานสำคัญจากการค้นพบครั้งนี้ด้วยว่า ร่องรอยของสัญญาณวิทยุดังกล่าวเกิดขึ้นได้เพราะกลุ่มก๊าซไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นหลังบิ๊กแบงนั้นมีความเย็นมากกว่าที่คาดกันไว้ ซึ่งอาจเป็นเพราะได้ทำปฏิกิริยากับสสารมืดมาก่อนก็เป็นได้ ทำให้เชื่อว่าการศึกษาร่องรอยของสัญญาณวิทยุจากดาวฤกษ์ดวงแรกนี้ต่อไป อาจเป็นอีกหนทางหนึ่งที่จะนำไปสู่ความเข้าใจเรื่องสสารมืดได้

ประวัติศาสตร์ของจักรวาล

  • หลักฐานต่าง ๆ ทำให้นักดาราศาสตร์ในปัจจุบันเชื่อว่า จักรวาลมีอายุราว 13,800 ล้านปีในปัจจุบัน
  • หลังการระเบิดครั้งใหญ่หรือบิ๊กแบง จักรวาลเริ่มเย็นตัวลงและอะตอมของไฮโดรเจนที่เป็นกลางเริ่มก่อตัวขึ้น
  • ช่วงหลังบิ๊กแบงที่ยังไม่มีดวงดาวเกิดขึ้นเรียกว่า "ยุคมืด"
  • เมื่อดาวฤกษ์ดวงแรกของจักรวาลส่องแสงขึ้น ได้ทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงขึ้นโดยรอบ
  • ดาวฤกษ์ขนาดยักษ์ดวงแรก ๆ ให้กำเนิดธาตุหนักรวมทั้งโลหะ โดยการระเบิดเมื่อสิ้นอายุขัยได้แพร่กระจายธาตุเหล่านี้ออกไปในจักรวาล
  • แสงแรกในจักรวาล หรือที่เรียกว่า "ยุคเรอเนซองส์ของอวกาศ" (Cosmic Renaissance)เป็นยุคสมัยสำคัญในประวัติความเป็นมาของจักรวาล โดยยุคของแสงสว่างน่าจะถึงจุดสูงสุดเมื่อราว 560 ล้านปีหลังบิ๊กแบง

อ่านข่าวนี้เพิ่มเติม