กล้องเจมส์ เว็บบ์ ตรวจพบหลักฐานของดาวนิวตรอนที่ใจกลางซูเปอร์โนวา SN 1987A ได้เป็นครั้งแรก หลังจากนักดาราศาสตร์พยายามตรวจหามาหลายทศวรรษ
การค้นพบดังกล่าวเกิดขึ้นกับมหานวดารา (Supernova) SN 1987A ในบริเวณเมฆแมกเจลแลนใหญ่ กาแล็กซีบริวารของทางช้างเผือกที่อยู่ห่างโลกไปประมาณ 160,000 ปีแสง โดยปรากฏการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นในเดือนกุมภาพันธ์ 1987 และมีความสว่างมากสุดในเดือนพฤษภาคมของปีเดียวกัน
SN 1987A เป็นซูเปอร์โนวาแบบแกนยุบ ที่เกิดจากการสิ้นอายุของดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 10 เท่าขึ้นไป และแกนกลางยุบตัวลงกลายเป็นหลุมดำหรือดาวนิวตรอน โดยนักดาราศาสตร์พยายามตรวจหาวัตถุดังกล่าวมานานกว่า 30 ปี แต่ยังไม่มีการพบหลักฐานของทั้งดาวนิวตรอนหรือหลุมดำที่แกนกลาง จนกระทั่งงานวิจัยล่าสุดที่ได้รับการตีพิมพ์ใน Science Journal เมื่อวันที่ 22 กุมภาพันธ์ 2024
เคลส ฟรานส์สัน (Claes Fransson) หัวหน้าคณะวิจัยจากมหาวิทยาลัยสตอกโฮล์ม ระบุว่า “จากทฤษฎีแล้ว การตรวจพบนิวทริโนในช่วงก่อนเกิดซูเปอร์โนวา SN 1987A แสดงว่ามีการก่อตัวของหลุมดำหรือดาวนิวตรอนหลังการระเบิดครั้งนี้ แต่เรายังไม่เคยตรวจพบสัญญาณของวัตถุดังกล่าวได้มาก่อน
“ทว่าข้อมูลจากกล้องเจมส์ เว็บบ์ ทำให้เราพบหลักฐานโดยตรงว่ามีการแผ่รังสีจากวัตถุปริศนาดังกล่าว ซึ่งเราคิดว่าวัตถุดังกล่าวน่าจะเป็นดาวนิวตรอน”
ซูเปอร์โนวา SN 1987A เป็นหนึ่งในวัตถุแรกๆ ที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ เริ่มศึกษา ตั้งแต่เดือนกรกฎาคม 2022 ผ่านการใช้โหมด MRS (Medium Resolution Spectrograph) ของอุปกรณ์ MIRI (Mid-Infrared Instrument) ที่ศึกษาจักรวาลในช่วงคลื่นอินฟราเรดกลาง
การวิเคราะห์ข้อมูลสเปกตรัมจากมหานวดาราแห่งนี้ ทำให้คณะวิจัยพบสัญญาณของไอออนในบริเวณโดยรอบใจกลางซูเปอร์โนวาที่ก่อตัวจากโฟตอนพลังงานสูง ซึ่งจำเป็นต้องมีแหล่งกำเนิดจากวัตถุอันเป็นเศษซากของการเกิดซูเปอร์โนวา โดยงานวิจัยดังกล่าวพบว่ามีความเป็นไปได้อยู่ไม่กี่รูปแบบ และทั้งหมดนั้นมีความเชื่อมโยงว่าวัตถุปริศนานี้คือดาวนิวตรอนเกิดใหม่ที่แกนกลางของ SN 1987A
ทั้งนี้ กล้องเจมส์ เว็บบ์ และกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นโลก จะมีการสำรวจซูเปอร์โนวา SN 1987A เพิ่มเติมในปีนี้ เพื่อศึกษาว่ากำลังเกิดอะไรขึ้นที่ใจกลางของเศษซากมหานวดาราครั้งดังกล่าว โดยทีมวิจัยคาดว่าข้อมูลที่ได้รับอาจช่วยให้พวกเขาสร้างแบบจำลองเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับซูเปอร์โนวาแบบแกนยุบ เพื่อเพิ่มความเข้าใจที่นักดาราศาสตร์มีกับปรากฏการณ์ของวัตถุเช่นนี้ได้ในอนาคตข้างหน้า
ภาพ: NASA, ESA, CSA, STScI, Claes Fransson (Stockholm University)
อ้างอิง:
