สำหรับปี 2022 หนึ่งในนวัตกรรมอันน่าทึ่งที่ช่วยทลายกำแพงความรู้ของมนุษย์ พร้อมเปิดโอกาสให้บรรดานักวิทยาศาสตร์รวมถึงเราทุกคนได้ค้นพบมุมมองใหม่ๆ เกี่ยวกับห้วงจักรวาล คงต้องยกให้กับกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope: JWST) ที่ปล่อยภาพดวงดาวและเอกภพมาให้ได้ชมกันแบบคมชัดจัดเต็ม สมกับค่าตัวที่สูงถึง 1 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐ
เจมส์ เว็บบ์ ได้รับการออกแบบมาเพื่อศึกษาประวัติศาสตร์ความเป็นมาของจักรวาลที่มีอายุขัยกว่า 1.38 หมื่นล้านปีให้ได้มากที่สุด โดยภารกิจหลักคือ การค้นหาแสงที่ส่องมาจากดาวและดาราจักรรุ่นแรกของเอกภพ การศึกษาวิวัฒนาการของกาแล็กซี การศึกษาเกี่ยวกับการกำเนิดดวงดาว และการศึกษาระบบดาวเคราะห์กับการกำเนิดสิ่งมีชีวิต ผ่านการสำรวจเทหวัตถุในย่านรังสีอินฟราเรด ซึ่งจะมองเห็นดวงดาวมากกว่าการศึกษาในย่านแสงที่ตามนุษย์มองเห็นได้ จึงทำให้กล้องโทรทรรศน์ตัวนี้ได้เปิดเผยรายละเอียดต่างๆ ที่ถูกซ่อนไว้มากมาย
ย้อนกลับไปเมื่อวันคริสต์มาสปีที่แล้ว (25 ธันวาคม 2021) เจมส์ เว็บบ์ ได้ถูกปล่อยขึ้นสู่ห้วงอวกาศ เพื่อรับช่วงต่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลที่กำลังจะปลดประจำการ ท่ามกลางความคาดหวังว่ามันจะทำผลงานได้อย่างดีเยี่ยม สมกับที่เหล่านักวิทยาศาสตร์ได้ร่วมกันวางแผน ออกแบบ และสร้างสรรค์กล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวนี้อย่างละเอียดรอบคอบด้วยระยะเวลาถึง 30 ปีเต็ม
ฉะนั้นเท่ากับว่าตอนนี้เจมส์ เว็บบ์ ได้ปฏิบัติหน้าที่ของตัวเองมาแล้ว 1 ปีกับอีก 1 วัน THE STANDARD จึงขอพาทุกคนไปท่องไปในดวงดาว ย้อนชมผลงานที่เป็นไฮไลต์เด่นจากเจมส์ เว็บบ์ในปี 2022 กันอีกสักครั้ง เพื่อเป็นการทบทวนความสามารถและศักยภาพของโครงการศึกษาดาราศาสตร์อินฟราเรดที่แพงที่สุดและทันสมัยที่สุดเท่าที่โลกเคยมีมา ก่อนที่เราจะได้สัมผัสกับความลับใหม่ๆ ของจักรวาลในปี 2023 ที่กำลังจะมาถึง
SMACS 0723: ภาพกระจุกดาราจักร SMACS 0723 หรือที่รู้จักกันในชื่อ Webb’s First Deep Field เป็นภาพสีความคมชัดสูงซึ่ง NASA ร่วมกับ ESA และ CSA เลือกปล่อยออกมาให้สาธารณชนได้ยลโฉมกันเป็นภาพแรก เผยให้เห็นสีสันอันงดงามของหมู่กาแล็กซีนับพันซึ่งอยู่ห่างจากโลกของเราไปประมาณ 4,600 ล้านปีแสง อีกทั้งยังแสดงให้เราได้เห็นปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงที่ทำให้กาลอวกาศรอบๆ มวลอันมหาศาลนั้นโค้งไปตามหลักของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป จนแสงจากกาแล็กซีด้านหลังอันห่างไกลปรากฏให้เห็นเป็นเส้นยาวที่วนรอบส่วนที่ดูคล้ายจะนูนออกมาในภาพ โดยภาพนี้ได้รับเลือกให้เป็นหนึ่งในภาพแห่งปี 2022 (Photos of the Year 2022) จากนิตยสาร TIME ด้วย
ภาพ: NASA, ESA, CSA, STScI
Pillars of Creation: นี่คือภาพ ‘เสาแห่งการก่อกำเนิด’ จากเจมส์ เว็บบ์ ซึ่งเผยให้เห็นรายละเอียดที่คมชัดมากกว่าเดิมหลายเท่า เมื่อเทียบกับภาพแรกอันโด่งดังที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเมื่อปี 1995 โดยภาพเสาแห่งการก่อกำเนิดนี้เป็นภาพกลุ่มก๊าซและกลุ่มฝุ่นขนาดมหึมาที่ลอยอยู่ระหว่างดวงดาวระยิบระยับ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเนบิวลานกอินทรี (Eagle Nebula) ที่อยู่ห่างจากโลกของเราออกไปราว 6,500 ปีแสง เป็นพื้นที่ก่อกำเนิดของดาวฤกษ์มากมาย โดยเสาที่เห็นในภาพนี้มีความสูงประมาณ 4-5 ปีแสง และด้วยรายละเอียดที่มีความคมชัดสูงนี้ จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาการก่อกำเนิดของดวงดาวในเนบิวลาได้
ภาพ: NASA, ESA, CSA, STScI
Carina Nebula: นี่เป็นภาพของพื้นที่ที่มีชื่อว่า NGC 3324 ในเนบิวลากระดูกงูเรือ (Carina Nebula) สถานที่ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ อยู่ห่างออกไปราว 7,600 ปีแสง โดยเนบิวลากระดูกงูเรือเป็นหนึ่งในเนบิวลาที่มีขนาดใหญ่และสว่างมากที่สุดบนฟากฟ้า จนมนุษย์สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าจากโลก ภาพที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์เจมส์ เว็บบ์นั้นดูงดงามและยิ่งใหญ่ราวกับหน้าผาที่ประดับประดาไปด้วยดวงดาวส่องระยิบ ลักษณะที่ดูเหมือนภูเขานี้ แท้จริงแล้วเป็นขอบของบริเวณที่ก่อกำเนิดดาวฤกษ์ดวงใหม่ๆ ส่วน ‘ยอดเขา’ ที่สูงที่สุดในภาพนี้สูงประมาณ 7 ปีแสง กลุ่มของลวดลายลักษณะคล้ายหุบเขาคือกลุ่มฝุ่นและก๊าซที่กำลังรวมตัวกันเป็นก้อนมวลที่วิวัฒนาการต่อไปเป็นดาวฤกษ์หากมีแรงโน้มถ่วงมากเพียงพอ
ภาพ: NASA, ESA, CSA, STScI
Cosmic Tarantula: นี่คือภาพของเนบิวลาทารันทูลา (Tarantula Nebula) หรือที่รู้จักในชื่อ 30 Doradus ซึ่งอยู่ห่างจากโลกของเราออกไป 161,000 ปีแสงในเมฆแมเจลแลนด์ใหญ่ (Large Magellanic Cloud) อันเป็นกาแล็กซีบริวารของกาแล็กซีทางช้างเผือก โดยเป็นเนบิวลาที่มีขนาดใหญ่ที่สุด และส่องสว่างสูงสุดในกลุ่มกาแล็กซีท้องถิ่น (Local Group) เป็นแหล่งกำเนิดของดวงดาวที่มีอุณหภูมิสูงและมีมวลมหาศาล ด้วยรูปร่างที่มีลักษณะคล้ายกับโพรงที่มีใยแมงมุมฉาบอยู่ ส่งผลให้เนบิวลานี้ถูกตั้งชื่อว่าทารันทูลานั่นเอง
ภาพ: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team
Fiery Hourglass: ภาพของห้วงอวกาศที่ดูตื่นตาราวกับนาฬิกาทรายสีเพลิง เป็นภาพบริเวณของ ‘ดาวฤกษ์ก่อนเกิด’ หรือ Protostar ที่มีชื่อว่า L1527 ซึ่งถ่ายด้วยอุปกรณ์ NIRCam ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวนี้ ใจกลางภาพที่ดูเหมือนกับส่วนคอขวดคือจุดก่อเกิดของดาวฤกษ์ ซึ่งอยู่บนท้องฟ้าบริเวณกลุ่มดาววัว (Taurus) โดยแสงที่ส่องออกมาจากตัว Protostar ทั้งด้านบนและล่างทำให้เห็นเป็นรูปทรงคล้ายกับนาฬิกาทราย บริเวณสีส้มจะเป็นบริเวณที่มีฝุ่นหนาแน่น ส่วนสีน้ำเงินเป็นบริเวณที่มีกลุ่มฝุ่นเบาบาง ทั้งนี้ L1527 อยู่ห่างออกไปจากโลกราว 430 ปีแสง และมีอายุเพียงประมาณ 100,000 ปีเท่านั้น นับเป็นเทหวัตถุในเอกภพที่มีอายุค่อนข้างน้อย เมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ของเราซึ่งมีอายุประมาณ 4.6 พันล้านปี
ภาพ: NASA, ESA, CSA, and STScI, J. DePasquale (STScI)
Webb’s Jupiter Images: เมื่อเดือนสิงหาคม NASA ได้ปล่อยภาพของดาวพฤหัสบดีที่ได้จากเจมส์ เว็บบ์ ทั้งหมด 2 ภาพ ซึ่งเผยให้เห็นถึงรายละเอียดที่มีความคมชัดมากกว่าเดิม ทั้งแสงออโรรา พายุหมุนขนาดยักษ์ และวงแหวนของดาวพฤหัสบดี ตอกย้ำให้เห็นถึงศักยภาพอันทรงพลังของ Near Infrared Camera (NIRCam) ที่สามารถติดตามเป้าหมายที่กำลังเคลื่อนที่อยู่ได้ จากในอดีตเราจะเห็นภาพของดาวพฤหัสบดีในสีโทนส้มอมเหลือง มาในวันนี้ จูดี ชมิดท์ นักวิทยาศาสตร์อาสาสมัครจากทางบ้าน ได้แปลผลภาพของดาวพฤหัสบดีที่ได้จากเจมส์ เว็บบ์ ขึ้นใหม่ จนออกมาเป็นภาพดวงดาวที่ดูสวยงามแปลกตาจากเดิม ขณะจุดแดงใหญ่ (Great Red Spot) ซึ่งเป็นพายุหมุนขนาดยักษ์ และเป็นลักษณะเด่นที่สุดของดาวเคราะห์นี้ปรากฏเป็นสีขาว ส่วนแสงเหนือใต้ก็ปรากฏชัดเป็นวงรอบขั้วทั้งสองของดวงดาว
ภาพ: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team
Merging Galaxies: นี่คือภาพของสองกาแล็กซีที่กำลังชนกัน โดยพื้นที่ IC 1623 อยู่ห่างจากโลกของเราออกไปราว 270 ล้านปีแสงในกลุ่มดาววาฬ การหลอมรวมกันของดาราจักรทั้งสองนี้ได้ก่อให้เกิดดาวฤกษ์ใหม่จำนวนมากอย่างรวดเร็วจากปฏิกิริยาที่เรียกว่า Starburst โดยอัตราการเกิดใหม่ของดวงดาวในที่นี้เร็วกว่าอัตราการเกิดของดาวฤกษ์ในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรากว่า 20 เท่า ทีมนักดาราศาสตร์ได้ถ่ายภาพอินฟราเรดของ IC 1623 โดยใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ล้ำสมัยของเจมส์ เว็บบ์ 3 ตัว ได้แก่ MIRI, NIRSpec และ NIRCam ทำให้เราได้เห็นภาพของ IC 1623 ที่คมชัดกว่าภาพในอดีตที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเคยบันทึกไว้ได้ จากภาพนี้เราจะเห็นแกนของกาแล็กซีที่สว่างเจิดจ้า ส่งผลให้ชุมชนนักดาราศาสตร์มีโอกาสศึกษาปฏิกิริยาที่ซับซ้อนในระบบนิเวศของกาแล็กซีได้มากขึ้น
ภาพ: ESA / Webb, NASA & CSA, L. Armus & A. Evans
Cartwheel Galaxy: ภาพอันน่าตื่นตะลึงของ ‘กาแล็กซีล้อเกวียน’ ที่อยู่ห่างจากโลกออกไปราว 500 ล้านปีแสงในกลุ่มดาวช่างแกะสลัก (Sculptor constellation) เผยให้เห็นรายละเอียดใหม่ๆ ของการก่อกำเนิดดวงดาวและหลุมดำที่อยู่ใจกลางกาแล็กซี ภาพถ่ายอินฟราเรดอันทรงพลังของเจมส์ เว็บบ์ มอบรายละเอียดที่คมชัดของกาแล็กซีล้อเกวียน ซึ่งเกิดจากการชนกันด้วยความเร็วสูงระหว่างกาแล็กซีก้นหอยขนาดใหญ่และกาแล็กซีที่มีขนาดเล็กกว่า นอกจากกาแล็กซีล้อเกวียนแล้ว ในภาพนี้เราจะกาแล็กซีข้างเคียงที่มีขนาดเล็กกว่าอีก 2 กาแล็กซี ท่ามกลางดาราจักรอีกนับไม่ถ้วนที่เป็นฉากหลัง ช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้มีโอกาสศึกษาว่ากาแล็กซีล้อเกวียนมีวิวัฒนาการอย่างไรตลอดช่วงหลายพันล้านปีที่ผ่านมา
ภาพ: NASA, ESA, CSA, STScI
Neptune’s Rings: เจมส์ เว็บบ์ ถ่ายภาพวงแหวนของดาวเนปจูนที่คมชัดมากที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยถ่ายได้ในรอบกว่า 30 ปี หรือนับตั้งแต่ที่ยาน Voyager 2 เก็บภาพมาได้เป็นครั้งแรกเมื่อปี 1989 นอกจากนี้ยังเห็นดวงจันทร์บริวารอีก 7 ดวง จากจำนวนทั้งสิ้น 14 ดวง โดยดาวเนปจูนถูกค้นพบเป็นครั้งแรกในปี 1846 เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับสุดท้ายในระบบสุริยจักรวาล และด้วยความที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มาก ทำให้ดาวดวงนี้มีอุณหภูมิพื้นผิวเย็นเยือกอยู่ที่ประมาณ -220 องศาเซลเซียส เปรียบเสมือนก้อนน้ำแข็งขนาดยักษ์ที่ลอยเคว้งอยู่ในอวกาศ
ภาพ: NASA, ESA, CSA, STScI
A Wreath of Star: ‘พวงมาลาดวงดาว’ เป็นผลงานส่งท้ายปีของเจมส์ เว็บบ์ ที่เพิ่งปล่อยออกมาเมื่อวันที่ 21 ธันวาคม โดยเป็นภาพของกาแล็กซีแบบกังหันที่มีชื่อว่า NGC 7469 มีเส้นผ่านศูนย์กลางราว 90,000 ปีแสง และอยู่ห่างจากโลกของเราประมาณ 220 ล้านปีแสงในกลุ่มดาวเพกาซัส หากมองไปทางด้านล่างซ้ายของภาพ เราจะเห็นกาแล็กซี IC 5283 ปรากฏอยู่ด้วย
ภาพ: ESA/Webb, NASA & CSA, L. Armus, A. S. Evans
อ้างอิง:
