ดาวนิวตรอน : กล้องโทรทรรศน์ใหม่ตรวจพบดวงอาทิตย์ที่ตายแล้วชนกัน

ดาวนิวตรอน นักดาราศาสตร์สามารถตรวจจับการชนกันของดวงอาทิตย์ที่ตายแล้วซึ่งเรียกว่าดาวนิวตรอนได้เป็นครั้งแรก ด้วยกล้องโทรทรรศน์ใหม่อันทรงพลัง

ดาวนิวตรอน เป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจจักรวาลของเรา

เชื่อกันว่าพวกมันสร้างโลหะหนักที่ก่อตัวดาวฤกษ์และดาวเคราะห์เหมือนเมื่อหลายพันล้านปีก่อน

แสงจากการชนจะมองเห็นได้เพียงสองสามคืนเท่านั้น ดังนั้นกล้องโทรทรรศน์จึงต้องวิ่งไปหามัน

นักดาราศาสตร์สังเกตการชนกันหนึ่งครั้งในปี 2560 แต่ส่วนใหญ่บังเอิญไปเจอมัน

อังกฤษได้สร้างเครื่องสังเกตการณ์ชั่วคราวด้วยแสงคลื่นโน้มถ่วง (GOTO) ซึ่งอยู่เหนือเมฆบนเกาะภูเขาไฟลาปัลมาของสเปนซึ่งตอนนี้จะตามล่าพวกมันอย่างเป็นระบบ

ศจ.แดนนี่ สตีกส์ จากมหาวิทยาลัยวอริก เล่าให้ฉันฟังว่า “เมื่อมีการตรวจจับที่ดีจริงๆ ทุกคนต้องลงมือทำอย่างเต็มที่”

“ความเร็วคือสิ่งสำคัญ เรากำลังมองหาบางสิ่งที่มีอายุสั้นมาก ไม่มีเวลามากก่อนที่มันจะจางหายไป”

ดาวนิวตรอนมีน้ำหนักมากจนช้อนชาเล็ก ๆ ของวัสดุมีน้ำหนักสี่พันล้านตัน

กล้องโทรทรรศน์ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถเปิดช่องหนึ่งได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อดูว่ามีอะไรอยู่ข้างใน

เพื่อให้สามารถมองเห็นท้องฟ้าได้ชัดเจน กล้องโทรทรรศน์จึงตั้งอยู่บนยอดเขา ซึ่งเป็นที่ตั้งของเครื่องมือนับโหลที่มีรูปร่างและขนาดต่าง ๆ แต่ละตัวศึกษาปรากฏการณ์ที่แตกต่างกัน

เมื่อโดมแฝดเปิดออก เผยให้เห็นแบตเตอรี่สีดำสนิทสองก้อนของกล้องโทรทรรศน์ทรงกระบอกแปดตัวที่ยึดเข้าด้วยกัน โครงสร้างที่ดูคล้ายกับเครื่องยิงจรวดที่เป็นอันตราย แบตเตอรี่แต่ละก้อนครอบคลุมทุกส่วนของท้องฟ้าด้านบนด้วยการหมุนอย่างรวดเร็วในแนวตั้งและแนวนอน

ดาวนิวตรอนคือดวงอาทิตย์ที่ตายแล้วซึ่งยุบตัวลงภายใต้มวลมหาศาลของมัน บดขยี้อะตอมที่เคยทำให้มันส่องแสง พวกมันมีแรงดึงดูดมหาศาลจนถูกดึงดูดเข้าหากัน ในที่สุดพวกเขาก็พังทลายและรวมกัน

เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น พวกมันจะสร้างแสงวาบและคลื่นกระแทกอันทรงพลังจะกระจายไปทั่วจักรวาล มันทำให้ทุกสิ่งในจักรวาลสั่นคลอน ซึ่งรวมถึงอะตอมภายในเราแต่ละคนอย่างคาดไม่ถึง

คลื่นกระแทกที่เรียกว่าคลื่นความโน้มถ่วงบิดเบือนพื้นที่ เมื่อตรวจพบบนโลก กล้องโทรทรรศน์ใหม่จะเร่งดำเนินการเพื่อค้นหาตำแหน่งที่แน่นอนของแฟลช

ผู้ปฏิบัติงานตั้งเป้าที่จะระบุตำแหน่งภายในไม่กี่ชั่วโมง หรือแม้กระทั่งนาทีของการตรวจจับคลื่นโน้มถ่วง พวกเขาถ่ายภาพท้องฟ้า จากนั้นจึงลบดวงดาว ดาวเคราะห์ และกาแล็กซีที่เคยอยู่ที่นั่นในคืนก่อนแบบดิจิทัล จุดแสงใดๆ ที่ไม่เคยมีมาก่อนอาจเป็นดาวนิวตรอนที่ชนกัน

โดยปกติจะใช้เวลาหลายวันและหลายสัปดาห์ แต่ตอนนี้ต้องทำแบบเรียลไทม์ เป็นงานใหญ่ที่ทำโดยใช้ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์

ดร.โจ ไลแมน ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ กล่าวว่า “คุณคิดว่าการระเบิดเหล่านี้มีพลังมาก ส่องสว่างมาก และน่าจะง่าย” “แต่เราต้องค้นหาดวงดาวนับร้อยล้านดวงสำหรับวัตถุหนึ่งชิ้นที่เราสนใจ

“เราต้องดำเนินการอย่างรวดเร็วเพราะวัตถุจะหายไปภายในสองวัน”

ทีมทำงานร่วมกับนักดาราศาสตร์คนอื่นๆ เพื่อศึกษาการชนกันอย่างละเอียดยิ่งขึ้น

เมื่อพวกเขาระบุการชนกัน พวกเขาก็หันไปใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่และทรงพลังกว่าจากทั่วโลก สิ่งเหล่านี้จะตรวจสอบการชนกันอย่างละเอียดยิ่งขึ้นและที่ความยาวคลื่นต่างกัน

กระบวนการนี้ “บอกเราเกี่ยวกับฟิสิกส์อย่างสุดขั้ว” ดร. ไลแมนอธิบาย

ยอดเขาทำให้นักดาราศาสตร์เข้าใกล้ดวงดาวมากขึ้นเล็กน้อย Dr Kendall Ackley นักวิทยาศาสตร์ด้านเครื่องมือวัดของ GOTO กล่าว

ดาราศาสตร์แบบดั้งเดิมเป็นเรื่องของความโชคดี เธอกล่าว “ตอนนี้เราไม่ได้หวังที่จะค้นพบสิ่งใหม่ๆ อีกต่อไปแล้ว แต่เรากลับได้รับแจ้งว่าจะพบพวกมันที่ไหน และค้นพบสิ่งที่อยู่ในจักรวาลทีละชิ้น”