จากการสำรวจดาวเคราะห์ต่างๆ ในระบบสุริยะ สู่ภาพถ่ายอวกาศห้วงลึกในจุดเริ่มต้นของจักรวาล กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ได้ช่วยปลดล็อกมุมมองและองค์ความรู้ใหม่ๆ ในด้านดาราศาสตร์อย่างมากมาย ในระยะเวลาเพียงแค่ 1 ปีที่กล้องได้เริ่มต้นปฏิบัติการสำรวจด้านวิทยาศาสตร์อย่างเต็มรูปแบบ
วันที่ 12 กรกฎาคม 2022 NASA และองค์การอวกาศยุโรป (ESA) พร้อมด้วยองค์การอวกาศแคนาดา (CSA) 3 พาร์ตเนอร์ในภารกิจของเจมส์ เว็บบ์ ร่วมกันเปิดเผยข้อมูลภาพถ่ายชุดแรกจากกล้องที่ประกอบด้วยรูปถ่าย ‘Cosmic Cliffs’ ของเนบิวลากระดูกงูเรือ, กลุ่มกาแล็กซี 5 แห่งในบริเวณ Stephan’s Quintet, เนบิวลาวงแหวนใต้, ภาพถ่ายอวกาศห้วงลึกของกระจุกกาแล็กซี SMACS 0723 และข้อมูลองค์ประกอบชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ WASP-96b
ภาพถ่ายและข้อมูลชุดแรกนี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งของการศึกษาวัตถุจำนวนมากในเอกภพ ที่ต้องมีการจัดสรรเวลาและคัดเลือกเป้าหมายอย่างเหมาะสม เนื่องจากมีความสนใจจากนักดาราศาสตร์จำนวนมากที่จะใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศระดับเรือธงของ NASA ตัวนี้มาศึกษาวัตถุเป้าหมายของพวกเขา
ดร.ซูซาน มัลลัลลี นักวิทยาศาสตร์ผู้ดูแลชั่วโมงการสำรวจวัตถุต่างๆ ของกล้องเจมส์ เว็บบ์ เปิดเผยกับผมในการสัมภาษณ์พิเศษว่า “1 ปีแรกของกล้องเจมส์ เว็บบ์ ได้มีการแบ่งเวลาเพื่อสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะถึง 20% และมากกว่าครึ่งหนึ่งของเวลาดังกล่าวได้ถูกใช้เพื่อศึกษาดาวเคราะห์ที่มีขนาดเล็กมากๆ เพื่อพยายามศึกษาว่าเราสามารถตรวจพบบรรยากาศของดาวเคราะห์เหล่านี้ได้หรือไม่”
หนึ่งในเป้าหมายสำคัญของกล้องโทรทรรศน์อวกาศนี้ คือการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะในระบบดาว TRAPPIST-1 ที่เคยเป็นกระแสจากการค้นพบว่ามีดาวเคราะห์มากถึง 7 ดวง ในปี 2017 และมีโอกาสที่บางดวงอาจมีสภาพแวดล้อมเอื้อต่อการดำรงชีวิตได้ ซึ่งกล้องเจมส์ เว็บบ์ ได้ศึกษาชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ TRAPPIST-1b และ c ไปเป็นที่เรียบร้อย และพบว่าดาวเคราะห์ทั้งสองไม่มีชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นแต่อย่างใด ทว่ายังต้องรอข้อมูลการสำรวจดาว d, e, f และ g เพิ่มเติม เนื่องจากทั้ง 4 ดวงนี้อยู่ในเขต ‘Habitable Zone’ คล้ายกับโลกของเรา และอาจมีโอกาสเอื้อต่อชีวิตได้มากกว่าสองดวงแรก
นอกจากการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ เจมส์ เว็บบ์ ยังได้ใช้ความสามารถในการศึกษาคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงอินฟราเรด เพื่อศึกษาย้อนกลับไปในกาลเวลา หรือทำหน้าที่เป็นดั่ง ‘ไทม์แมชชีน’ ที่พาเราย้อนภาพกลับไปดูการก่อกำเนิดของดวงอาทิตย์ผ่านดาวฤกษ์ที่มีมวลใกล้เคียงกัน เช่น ในภาพถ่ายกลุ่มก๊าซกำเนิดดาวฤกษ์ Rho Ophiuchi หรือเดินทางกลับไปไกลจนถึงการกำเนิดของกาแล็กซีแห่งแรกๆ ดั่งในภาพถ่ายอวกาศห้วงลึกของกระจุกกาแล็กซี SMACS 0723
ดร.มัลลัลลีเล่าถึงการสำรวจเอกภพในยุคแรกเริ่มว่า “อันที่จริงหนึ่งในเป้าหมายสำคัญของเจมส์ เว็บบ์ คือการสำรวจกาแล็กซีที่ก่อตัวขึ้นเพียงไม่นานหลังการเกิดบิ๊กแบง เพื่อศึกษาดูว่าดาวฤกษ์และกาแล็กซีแห่งแรกๆ นั้นเป็นอย่างไร ซึ่งกล้องฮับเบิลยังพาเราไปไม่ถึงจุดนั้น และฉันก็คาดหวังว่ากล้องเจมส์ เว็บบ์ จะทำภารกิจนี้ได้สำเร็จ”
ในช่วงที่มีการเปิดเผยข้อมูลชุดแรกออกสู่สาธารณะ ดร.ณิชา ลีโทชวลิต นักวิจัยจากสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ ผู้เป็นส่วนหนึ่งในทีม GLASS หรือ Grism Lens-Amplified Survey from Space ร่วมกันค้นพบกาแล็กซี GLASS-z12 ที่มีระยะห่างออกไปถึงกว่า 12,400 ล้านปีแสง นับเป็นหนึ่งในกาแล็กซีที่ไกลที่สุดแห่งหนึ่งเท่าที่เคยค้นพบในปัจจุบัน
นอกจากการถ่ายภาพที่สวยงามแล้ว กล้องเจมส์ เว็บบ์ ยังสามารถแยกสเปกตรัมจากอุปกรณ์สำรวจต่างๆ ออกมาให้นักดาราศาสตร์ใช้วิเคราะห์หาข้อมูลได้ โดยข้อมูลดังกล่าวได้ช่วยยืนยันการตรวจพบกาแล็กซียุคแรกของจักรวาล, หลุมดำมวลยิ่งยวดที่ไกลที่สุด, องค์ประกอบในชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบได้เป็นครั้งแรก เช่นกันกับการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของจานกำเนิดดาวเคราะห์ เนบิวลาที่กำลังมีการก่อตัวของดาวฤกษ์ และอื่นๆ อีกมากมาย
เอริก สมิธ ผู้ช่วยผู้อำนวยการด้านงานวิจัยในฝ่ายฟิสิกส์ดาราศาสตร์ของ NASA เปิดเผยว่า “เวลา 1 ปีที่กล้องเจมส์ เว็บบ์ ได้ทำงานด้านวิทยาศาสตร์นั้น นอกจากเราจะได้ข้อมูลใหม่ๆ ในจักรวาลมาแล้ว เรายังได้พบอีกว่าความสามารถของกล้องนั้นดีกว่าที่เราได้คาดคิดไว้ แปลว่าการค้นพบที่ตามมาในอนาคตจะต้องมีความน่าตื่นเต้นยิ่งกว่านี้อีก”
ดร.มัลลัลลีได้สรุปถึงความน่าตื่นเต้นของภารกิจกล้องเจมส์ เว็บบ์ ไว้ว่า “สิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดของภารกิจนี้ คือตอนนี้เรายังไม่รู้ว่าอะไรจะเป็นการค้นพบที่น่าตื่นเต้นที่สุด” และตอนนี้กล้องเจมส์ เว็บบ์ ก็กำลังสำรวจจักรวาลต่อไปในขวบปีที่สองของภารกิจ เพื่อที่จะเปิดเผยภาพถ่ายที่แสนตระการตา เช่นกันกับข้อมูลการสำรวจที่เปิดมุมมองใหม่ๆ ให้กับการค้นพบในอนาคตที่กำลังจะมาถึง
นอกจากนี้ THE STANDARD ยังเป็นสื่อเดียวในประเทศไทยที่มีโอกาสสัมภาษณ์พิเศษกับ คริสติน เฉิน นักดาราศาสตร์ประจำภารกิจกล้องเจมส์ เว็บบ์ ของ NASA โดยเธอได้กล่าวถึงอนาคตการสำรวจของกล้อง รวมไปถึงความร่วมมือกับภารกิจอื่นๆ ว่า “กล้องเจมส์ เว็บบ์ เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่สำรวจในช่วงอินฟราเรด และเราสามารถเรียนรู้อะไรได้มากมายจากการเปรียบเทียบข้อมูลกับกล้องอื่นๆ ในช่วงคลื่นอื่น” เช่น กล้องฮับเบิลในช่วงคลื่นที่ตามองเห็น และกล้องจันทราในช่วงรังสีเอ็กซ์
สามารถติดตามบทสัมภาษณ์พิเศษ เจาะลึกเบื้องหลังการสำรวจจักรวาลของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ได้ที่นี่ เร็วๆ นี้
ภาพ: NASA, ESA, CSA และ STScI
อ้างอิง:
