คลื่นวิทยุปริศนา จากอีกฟากของจักวาล Fast Radio Burst (ตอนแรก)

เป็นข่าวที่ฮือฮากันในวงการวิทยาศาสตร์อย่างกว้างขวาง เมื่อเกิดปรากฏการณ์ สัญญาณวิทยุปริศนา FRB ส่งตรงมาจากนอกโลกถึง 6 ครั้ง โดยใช้เวลาในแต่ละครั้งเพียงไม่กี่มิลลิวินาที  สิ่งที่น่าสนใจคือ การส่งสัญญาณทั้ง 6 ครั้งนี้ มีทิศทางต้นกำเนิดสัญญาณเป็น แหล่งเดียวกัน ทำให้เกิดข้อสงสัยต่างๆมากมายว่า “ใคร” หรือ “อะไร” ในอีกฟากหนึ่งของจักวาลสื่อสารมา หรืออาจมีปรากฏการณ์สำคัญทางดาราศาสตร์กำลังเกิดอยู่ที่อีกฟากหนึ่งของจักวาลกันแน่??

ช่วง 10 ปีที่ผ่านมานี้ นักดาราศาสตร์ตรวจพบสัญญาณวิทยุจากอวกาศหลายครั้ง โดยมีไม่กี่ครั้งที่พบสัญญาณที่มีความเข้มเป็นพิเศษ หนึ่งในนั้นก็คือ Fast Radio Burst หรือการลุกจ้าอย่างฉับพลันในช่วงคลื่นวิทยุที่นักดาราศาสตร์ให้ความสนใจมากๆ ด้วยอาจไขปริศนาบางอย่างของเอกภพได้ 

ปกติวัตถุต่างๆ ในอวกาศมีการปลดปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาอยู่แล้ว แม้แต่ดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ต่างๆ รวมถึงหลุมดำก็ปลดปล่อยออกมาทุกช่วงคลื่น เพียงแต่เป็นช่วงที่เรามองไม่เห็น สำหรับคลื่นวิทยุเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเหมือนแสงที่เรามองเห็น เพียงแต่ความถี่ต่ำกว่า จึงมีพลังงานต่ำกว่าและไม่เป็นอันตรายมาก ในชีวิตประจำวันเราใช้คลื่นวิทยุในการติดต่อสื่อสาร ดูหนังฟังเพลง ใช้ wi-fi ได้ก็ด้วยคลื่นวิทยุ รวมถึงใช้ในการสำรวจต่างๆ อย่างการสำรวจท้องทะเลด้วย SONAR หรือสำรวจสภาพอากาศด้วย RADAR นอกจากนี้ดาวเทียมและยานอวกาศต่างๆ ก็นิยมส่งข้อมูลด้วยคลื่นวิทยุเนื่องจากสูญเสียพลังงานต่ำ สามารถทะลุชั้นบรรยากาศมายังพื้นโลกได้ รวมถึงใช้ศึกษาโครงสร้างและองค์ประกอบของดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ และวัตถุอื่นๆ ได้ 

ทั้งนี้ วัตถุส่วนใหญ่มักปลดปล่อยคลื่นวิทยุออกมาอย่างต่อเนื่อง คือสามารถวัดได้เรื่อยๆ แต่มีปรากฏการณ์บางอย่างที่ปลดปล่อยคลื่นวิทยุออกมาครั้งเดียวแต่พลังงานสูงมาก มีทั้งจากภายในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา และบริเวณที่อยู่ห่างออกไปหลายล้านปีแสง ปรากฏการณ์นี้ก็คือ Fast Radio Burst นั่นเอง 

Fast Radio Burst คืออะไร ??

Fast Radio Burst (FRB) หรือการลุกจ้าฉับพลันของคลื่นวิทยุที่เกิดขึ้นในเวลาสั้นๆ แต่ละครั้งกินเวลาไม่กี่มิลลิวินาที วัดได้จากกล้องโทรทรรศน์วิทยุบนโลกและในอวกาศ โดยกราฟของ FRB จะเป็นยอดคลื่นเดี่ยวๆ ที่พุ่งขึ้นมาท่ามกลางสัญญาณขนาดเล็กต่อเนื่อง ไม่เหมือนกับพัลซาร์ที่เกิดขึ้นต่อเนื่องและสัญญาณบนกราฟออกมาเป็นคาบชัดเจน 

     FRB ถูกค้นพบเป็นครั้งแรกในปี 2544 การตั้งชื่อ FRB จะตั้งตามปี เดือน วันที่ถูกค้นพบ เช่น FRB 010621 ซึ่งเป็น FRB อันแรกถูกค้นพบในวันที่ 21 มิถุนายน ค.ศ. 2001 เนื่องจาก FRB เกิดขึ้นสั้นๆ เพียงครั้งเดียว นักดาราศาสตร์จึงสันนิษฐานว่า ปรากฏการณ์ที่ทำให้เกิดการลุกจ้าสั้นๆ ได้ มี 4 สาเหตุหลักๆ ได้แก่ 

• การระเบิดหรือการชนกันระหว่างวัตถุที่มีพลังงานสูงอย่างดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ 
• การระเบิดของซูเปอร์โนวาพลังงานสูงที่อยู่ห่างไกล 

       Blitzar หรือพัลซาร์ที่หมุนช้าลงจนแรงหนีศูนย์กลางสู้แรงโน้มถ่วงไม่ไหว จึงยุบตัวกลายเป็นหลุมดำ ปัจจุบันยังไม่มีการค้นพบ Blitzar เป็นเพียงข้อสมมติฐานเท่านั้น 

      การระเบิดของดาวนิวตรอนในระบบดาวคู่ มักเกิดกับระบบที่เป็นดาวนิวตรอน 1 ดวงกับดาวฤกษ์หรือดาวแคระขาว เมื่อดาวนิวตรอนเกิดเข้าไปใกล้คู่ของมันจนไปดึงมวลของอีกฝ่ายมาเพิ่มให้กับตนเอง กระทั่งเกินขีดจำกัดที่รับไหวจึงเกิดการระเบิดหรือยุบตัว 

       ส่วนมาก FRB จะเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว ไม่เกิดซ้ำที่จุดเดิมอีก ดูเผินๆ จึงเป็นเหมือนปรากฏการณ์ธรรมดาทั่วไป แต่จะเกิดอะไรขึ้นหากสิ่งที่ทำให้ FRB เกิดไม่ธรรมดาขึ้นมา คือการที่มันมีสัญญาณปรากฏขึ้นซ้ำๆ ตรงจุดเดิม แถมเกิดถี่ขึ้นเรื่อยๆ เกินกว่าจะเป็นเรื่องบังเอิญ ปรากฏการณ์ดังกล่าวเพิ่งเกิดขึ้นไม่นานมานี้เอง หลังตรวจพบ FRB ที่มาจากแหล่งกำเนิดเดิมไม่ต่ำกว่า 17 ครั้ง แถมมาจากจุดที่ห่างไกลมากๆ ในเอกภพด้วย   

เนื้อหาจาก 

http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/833/2/177/meta

http://www.knowthecosmos.com/conversations-with-an-astrophysicist/mysterious-fast-radio-bursts/

https://soscity.co/news/physics/fast-radio-burst

http://www.astronomy.swin.edu.au/pulsar/frbcat/

http://astronomy.swin.edu.au/cosmos/F/Fast+Radio+Bursts

http://www.matichon.co.th/news_detail.php?newsid=1423108522

ภาพจาก  

http://www.matichon.co.th/news_detail.php?newsid=1423108522 

http://www.knowthecosmos.com/conversations-with-an-astrophysicist/mysterious-fast-radio-bursts/

https://soscity.co/news/physics/fast-radio-burst