ครั้งแรกในรอบ 20 ปี! นาซาตรวจพบรังสีแกมมาดึงพลังงานจาก ‘แมกนีตาร์’ ชาร์จพลังซูเปอร์โนวาสว่างพิเศษ

เผยความลับซูเปอร์โนวากำลังสูง! ขับเคลื่อนโดย 'ซากดาวแม่เหล็กยักษ์' ที่ทรงพลังที่สุดในเอกภพ

ตื่นตาตื่นใจไปกับความลึกลับของห้วงอวกาศ เมื่อทีมนักดาราศาสตร์ค้นพบซูเปอร์โนวากำลังสูง (Supercharged Supernova) ที่มีความสว่างมากกว่าการระเบิดทั่วไปนับ 10 เท่า ซึ่งถูกขับเคลื่อนด้วยพลังงานมหาศาลจากซากดาวฤกษ์ที่ตายแล้วอันทรงพลังที่สุดในเอกภพอย่างแมกนีตาร์ (Magnetar)

องค์การนาซา (NASA) เปิดเผยความสำเร็จของกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีแกมมาเฟอร์มิ (Fermi Gamma-ray Space Telescope) ในการตรวจพบรังสีแกมมาซึ่งเป็นแสงที่มีพลังงานสูงที่สุดในเอกภพ จากการระเบิดของซูเปอร์โนวาสว่างพิเศษนี้ โดยนักวิทยาศาสตร์ระบุว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาให้เกิดความสว่างไสวมหาศาลคือดาวแม่เหล็กยักษ์ หรือแมกนีตาร์ ซึ่งถือกำเนิดขึ้นในใจกลางการระเบิดนั้นเอง เมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราหลายเท่าขยับเข้าสู่วาระสุดท้ายและเกิดการยุบตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (Gravitational Collapse)

วัตถุที่หนาแน่นและมีสนามแม่เหล็กแรงกล้าที่สุดในเอกภพ

ในช่วงที่เกิดซูเปอร์โนวาแบบแกนกลางยุบตัว (Core-collapse supernovas) แกนกลางของดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 1-2 เท่า จะถูกบีบอัดอย่างรุนแรงจนเหลือรัศมีเพียงประมาณ 20 กิโลเมตร กลายสภาพเป็น ดาวนิวตรอน (Neutron Star) ที่มีความหนาแน่นมหาศาล ชนิดที่ว่าหากเราตักเนื้อสารของมันเพียงหนึ่งช้อนชามาไว้บนโลก มันจะมีน้ำหนักรวมกันถึง 10 ล้านตัน เท่านั้นยังไม่พอ การบีบอัดอันรวดเร็วยังส่งผลให้มันหมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วสูงถึง 700 รอบต่อวินาที บดอัดเส้นแรงสนามแม่เหล็กเข้าด้วยกันจนกลายเป็นแมกนีตาร์ วัตถุที่มีสนามแม่เหล็กทรงพลังที่สุดในเอกภพเท่าที่มนุษย์เคยรู้จัก

ดร. ฟาบิโอ อาเซโร (Fabio Acero) หัวหน้าทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยปารีส-ซาเคลย์ (University of Paris-Saclay) กล่าวว่า ตลอดเวลากว่า 20 ปีที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์พยายามค้นหาสัญญาณรังสีแกมมาจากซูเปอร์โนวานับพันดวงผ่านข้อมูลของกล้องเฟอร์มิ แม้จะพบร่องรอยอยู่บ้างแต่ไม่มีครั้งไหนที่ชัดเจนและได้รับการยืนยันอย่างเป็นทางการเท่ากับครั้งนี้เลย

เจาะลึกซูเปอร์โนวาสว่างพิเศษ SN 2017egm

ย้อนกลับไปเมื่อ พ.ศ. 2567 นักวิทยาศาสตร์ได้เปิดเผยการค้นพบแสงวาบของรังสีแกมมาจากซูเปอร์โนวาสว่างพิเศษรหัส SN 2017egm ซึ่งเกิดการระเบิดขึ้นห่างจากโลกออกไปประมาณ 440 ล้านปีแสง ในกาแล็กซี (Galaxy) ที่ชื่อว่า NGC 3191 แม้ว่าระยะทางดังกล่าวจะไกลแสนไกลจนต้องใช้เวลาเดินทางนานถึง 440 ล้านปีกว่ารังสีแกมมาจะมาถึงกล้องโทรทรรศน์อวกาศเฟอร์มิ แต่นี่ก็นับเป็นหนึ่งในซูเปอร์โนวาแบบแกนกลางยุบตัวที่อยู่ใกล้โลกที่สุดเท่าที่เคยมีการตรวจพบมา

ความลับที่ทำให้ซูเปอร์โนวาประเภทนี้ทรงพลังมากกว่าปกติ เกิดจากตัวแมกนีตาร์เกิดใหม่ที่พ่นอนุภาคอิเล็กตรอนและโพซิตรอน (สารและปฏิสสาร) ออกมาด้วยความเร็วสูง จนเกิดเป็นกลุ่มก้อนพลังงานที่เรียกว่า เนบิวลาลมแมกนีตาร์ (Magnetar Wind Nebula) เมื่ออนุภาคเหล่านี้เข้าปะทะและทำลายล้างกันเอง จะปลดปล่อยรังสีแกมมามหาศาลออกมา รังสีแกมมาจะวิ่งชนเข้ากับเปลือกซากปรักหักพังชั้นนอกของซูเปอร์โนวา แล้วเปลี่ยนสภาพเป็นแสงที่ตามองเห็นได้ (Visible Light) ในย่านที่มีพลังงานต่ำลง นี่จึงเป็นเหตุผลหลักที่อธิบายว่าทำไมซูเปอร์โนวาชนิดนี้จึงมีความสว่างไสวเจิดจ้าในอวกาศอย่างน่าเหลือเชื่อ

"หลังจากดาวฤกษ์ยุบตัวไปแล้วประมาณ 3 เดือน เมื่อเศษซากของซูเปอร์โนวาเริ่มขยายตัวและเย็นลง รังสีแกมมาจะเริ่มเล็ดลอดออกมาให้เราตรวจจับได้ แบบจำลองแมกนีตาร์นี้สามารถอธิบายพฤติกรรมความสว่างและการเดินทางของรังสีแกมมาในช่วงเดือนแรกๆ ได้ดีที่สุด" ดร. ฟาบิโอ อาเซโร กล่าวสรุป

การค้นพบในครั้งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยยืนยันความมีอยู่จริงของกลไกแมกนีตาร์ในซูเปอร์โนวาเท่านั้น แต่ยังเป็นการเปิดประตูบานใหม่ให้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกได้ใช้รังสีแกมมาเป็นเครื่องมือในการส่องเจาะลึกเข้าไปถึง 'ระบบการทำงานภายใน' ของการระเบิดที่รุนแรงและลึกลับที่สุดในจักรวาลต่อไป

ข้อมูลอ้างอิง: Space. com

• Scientists just found a supercharged supernova — powered up by a magnetic star corpse