คณะนักดาราศาสตร์นานาชาติพบวัตถุปริศนาในทางช้างเผือก ที่อาจเป็นดาวนิวตรอนที่มีมวลมากสุดหรือเป็นหลุมดำขนาดเล็กที่สุด
การค้นพบครั้งนี้เกิดขึ้นกับวัตถุที่โคจรอยู่รอบพัลซาร์ที่มีอัตราการกะพริบในระดับมิลลิวินาที (Millisecond Pulsar) ชื่อ PSR J0514-4002E ในกระจุกดาวทรงกลม NGC 1851 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกไปประมาณ 40,000 ปีแสง
วัตถุที่ถูกพบโดยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ MeerKAT ในประเทศแอฟริกาใต้ มีมวลมากกว่า 2.2 เท่าของดวงอาทิตย์ หรือเกินกว่า Tolman-Oppenheimer-Volkoff Limit ที่เป็นขอบเขตมวลของดาวนิวตรอนก่อนที่มันจะยุบตัว แต่ก็ยังมีมวลน้อยเกินกว่า 5 เท่าของดวงอาทิตย์ ซึ่งจากทฤษฎีและการสำรวจในปัจจุบัน คือมวลของหลุมดำขนาดเล็กที่สุด
วิธีที่นักดาราศาสตร์จาก Max Planck Institute for Radio Astronomy และมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ใช้ศึกษาวัตถุนี้ คือการตรวจดูสัญญาณจากพัลซาร์ PSR J0514-4002E ที่มีอัตราการกะพริบถึง 170 ครั้ง/วินาที โดยอาศัยเทคนิค Pulsar Timing ที่ดูความเปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อยของอัตราการกะพริบจากพัลซาร์ เพื่อตรวจดูขนาดมวลของวัตถุปริศนาดังกล่าว
ดร.อีวาน บาร์ หัวหน้าทีมวิจัย ระบุว่า “มัน (พัลซาร์) เหมือนกับเราสามารถเอานาฬิกาจับเวลาที่เกือบสมบูรณ์แบบไปวางไว้ในวงโคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างออกไปเกือบ 40,000 ปีแสง และยังสามารถจับเวลาคาบการโคจรได้แม่นยำระดับมิลลิวินาทีเลย”
นอกจากตรวจดูคาบการโคจรและมวลของวัตถุปริศนาได้แล้ว ทีมวิจัยยังพบว่าวัตถุดังกล่าวไม่เคยถูกตรวจพบในภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ดังนั้นมันควรเป็นซากอันหนาแน่นของดาวฤกษ์ที่ยุบตัวลงไปแล้ว
“นี่คือข่าวที่น่าตื่นเต้น ไม่ว่ามันจะเป็นวัตถุแบบไหน” ความเห็นของ ดร.เปาโล เฟรไอร์ แห่ง Max Planck Institute for Radio Astronomy “ถ้านี่คือหลุมดำ มันจะเป็นระบบพัลซาร์ที่โคจรรอบหลุมดำแห่งแรก ซึ่งเป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์ได้ตามหามาหลายทศวรรษ และถ้ามันเป็นดาวนิวตรอน นี่จะเป็นรากฐานความเข้าใจสำหรับวัตถุที่ความหนาแน่นสูงเช่นนี้”
แม้การค้นพบดังกล่าวจะไม่มีข้อสรุปว่าวัตถุปริศนานี้คือดาวนิวตรอนที่มีมวลมากที่สุด เป็นหลุมดำขนาดเล็กสุด หรือเป็นดาวฤกษ์ประเภทใหม่ที่ยังไม่เคยถูกตรวจพบ แต่ข้อมูลดังกล่าวจะช่วยขยายขอบเขตความเข้าใจที่นักดาราศาสตร์มีต่อเอกภพ และเป็นหนึ่งในเป้าหมายสำคัญสำหรับการศึกษาต่อในอนาคตอันใกล้
อะรูนิมา ดัลตา หนึ่งในทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ สรุปปิดท้ายว่า “เรายังไม่จบกับระบบนี้ การได้รู้จักว่าวัตถุปริศนานี้คืออะไร คือจุดเปลี่ยนสำคัญที่ทำให้เราเข้าใจดาวนิวตรอน หลุมดำ และอะไรก็ตามที่อาจมีอยู่ในช่องว่างระหว่างวัตถุทั้งสอง”
งานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสาร Science เมื่อเช้ามืดของวันที่ 19 มกราคม ตามเวลาประเทศไทย
สำหรับประเทศไทย สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ NARIT มีกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาด 40 เมตร ตั้งอยู่ในหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ แห่งศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ อันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ ซึ่งถือเป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่ที่สุดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และมีส่วนในการศึกษาตรวจหาวัตถุต่างๆ บนท้องฟ้าในช่วงคลื่นวิทยุ
ภาพ: Daniëlle Futselaar (artsource.nl)
อ้างอิง:
