ไขปริศนาโน้ตเพลงแห่งอวกาศ! กล้องจันทราพบการพุ่งชนของกระจุกกาแล็กซี เนรมิตรูป “กุญแจซอล” ยักษ์
การค้นพบโครงสร้างคลื่นวิทยุอันแปลกประหลาดที่มีรูปร่างคล้ายสัญลักษณ์ทางดนตรีอย่างกุญแจซอล ซ่อนตัวอยู่หลังม่านแก๊สและฝุ่นหนาแน่นของกาแล็กซีทางช้างเผือกได้รับการคลี่คลายแล้ว โดยทีมนักดาราศาสตร์ใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีเอ็กซ์จันทรา (Chandra X-ray Observatory) ของ NASA ร่วมกับกล้องโทรทรรศน์ชั้นนำระดับโลก เพื่อเจาะลึกถึงที่มาของปรากฏการณ์อันตระการตานี้
โครงสร้างคลื่นวิทยุกุญแจซอลนี้สังเกตได้ยากเป็นพิเศษเนื่องจากตำแหน่งที่ตั้งอยู่ด้านหลังระนาบของกาแล็กซีทางช้างเผือกอย่างพอดี ทำให้แสงสว่างจากดาวฤกษ์ แก๊ส และฝุ่นในกาแล็กซีของเราบดบังทัศนวิสัยจากโลก ทีมวิจัยที่นำโดย แอนเดรีย บอตเตออน (Andrea Botteon) จากสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งชาติอิตาลี ได้เผยแพร่ผลงานวิจัยในวารสาร Astronomy & Astrophysics ชี้ว่าโครงสร้างดังกล่าวถือกำเนิดขึ้นภายในกระจุกกาแล็กซีขนาดใหญ่สองแห่งที่กำลังพุ่งชนและหลอมรวมเข้าด้วยกัน ซึ่งนับเป็นหนึ่งในโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดในเอกภพ
นักวิจัยได้ประมวลผลภาพถ่ายรวมซ้อนทับในหลายย่านคลื่นความถี่ โดยคลื่นรังสีเอ็กซ์จากกล้องจันทราและกล้องโทรทรรศน์รังสีเอ็กซ์อีโรสิตา (eROSITA) ของเยอรมนี เผยให้เห็นกลุ่มแก๊สร้อนอุณหภูมิหลายล้านองศาเซลเซียส แสดงเป็นสีฟ้า ขณะที่ข้อมูลคลื่นวิทยุจาก เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุโลฟาร์ (LOFAR) ในทวีปยุโรป แสดงเป็นสีแดง เผยให้เห็นเส้นสายที่โค้งงออย่างประณีตคล้ายสัญลักษณ์ทางดนตรี และเสริมด้วยข้อมูลคลื่นอินฟราเรดสีขาวจากกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดสหราชอาณาจักร
ผลการวิเคราะห์ระบุว่า รูปทรงกุญแจซอลเกิดขึ้นจากกระบวนการสองขั้นตอน เริ่มต้นจากการระเบิดปะทุครั้งใหญ่ของหลุมดำมวลยิ่งยวด ณ ใจกลางกระจุกกาแล็กซี ซึ่งได้ปลดปล่อยกลุ่มอนุภาคมีประจุและสนามแม่เหล็กออกมาด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสง 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ก่อให้เกิดการแผ่คลื่นวิทยุสว่างไสวที่ค่อยๆ จางลงตามกาลเวลา จากนั้นเมื่อกระจุกกาแล็กซีทั้งสองเข้าชนกันเมื่อหลายร้อยล้านปีที่แล้ว คลื่นกระแทกจากการชนได้เข้าอัดและกระตุ้นพลังงานให้กับกลุ่มอนุภาคเหล่านั้นอีกครั้ง จนสว่างไสวขึ้นมาในย่านคลื่นวิทยุอีกรอบ
ทีมวิจัยใช้เทคนิคพิเศษในการวิเคราะห์ข้อมูลรังสีเอ็กซ์ของกล้องจันทรา โดยการตัดความสมมาตรทรงวงรีของแก๊สร้อนออก เพื่อค้นหาแก๊สที่หลงเหลืออยู่ในภาพ ผลลัพธ์เผยให้เห็นว่าแก๊สร้อนมีความหนาแน่นสว่างที่สุดบริเวณฝั่งซ้ายและขวาของใจกลาง แสดงว่ากระจุกกาแล็กซีทั้งสองพุ่งชนกันในแนวซ้าย-ขวาเมื่อหลายร้อยล้านปีที่แล้ว และกำลังเคลื่อนที่แยกออกจากกันในปัจจุบัน สำหรับรูปร่างที่เหมือนกุญแจซอลหรือมังกรทางด้านข้างนั้น ถือเป็นตัวอย่างของพารายโดเลีย (Pareidolia) หรือปรากฏการณ์ทางจิตวิทยาที่สมองของมนุษย์พยายามเชื่อมโยงรูปร่างจากธรรมชาติเข้ากับสิ่งที่คุ้นเคย
การค้นพบครั้งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้เราเข้าใจกลไกอันซับซ้อนในการหลอมรวมของกระจุกกาแล็กซี และการปลดปล่อยพลังงานจากหลุมดำมวลยิ่งยวด แต่ยังแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการสังเกตการณ์อวกาศในหลายย่านคลื่นความถี่พร้อมกัน ซึ่งเปิดโอกาสให้นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบความลับที่เคยถูกซ่อนไว้หลังม่านหมอกของกาแล็กซีเราเองต่อไป
ข้อมูลอ้างอิง: Chandra X-ray Observatory
- NASA's Chandra Breaks Down 'Treble Clef's' Galaxy Cluster Collision