การใช้อาร์เรย์มิลลิเมตร/ซับมิลลิเมตรขนาดใหญ่ของอะตาคามา (ALMA) นักดาราศาสตร์ได้บันทึกการรวมตัวกันของดาวนิวตรอนที่ระเบิดได้ของดาวนิวตรอนกับดาวอีกดวงหนึ่งเป็นครั้งแรก พวกเขาตรวจพบแสงความยาวคลื่นมิลลิเมตรจากการระเบิดที่ลุกเป็นไฟซึ่งเกิดจากการควบรวมกิจการ เชื่อกันว่าแสงนี้เป็นหนึ่งในการระเบิดรังสีแกมมาระยะสั้นที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยพบเห็นมา นั่นคือ GRB 211106A
Tanmoy Laskar ซึ่งจะเริ่มทำงานในตำแหน่งผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Utah เร็วๆ นี้กล่าวว่า “การควบรวมเกิดขึ้นเนื่องจากการแผ่รังสีของคลื่นความโน้มถ่วงที่ดึงพลังงานออกจากวงโคจรของดาวคู่ ส่งผลให้ดาวฤกษ์หมุนวนเข้าหากัน”
“การระเบิดที่เกิดขึ้นนั้นมาพร้อมกับไอพ่นที่เคลื่อนที่เข้าใกล้ความเร็วแสง เมื่อไอพ่นลำใดลำหนึ่งชี้ไปที่โลก เราจะสังเกตเห็นชีพจรสั้นๆ รังสีแกมม่า การแผ่รังสีหรือ GRB ระยะสั้น”
GRB ระยะสั้นมักตรวจพบได้ยาก จนถึงขณะนี้ GRB ระยะสั้นเพียงครึ่งโหลเท่านั้นที่ถูกตรวจพบที่ความยาวคลื่นวิทยุ ยิ่งไปกว่านั้น ยังไม่มีการตรวจพบในช่วงความยาวคลื่นมิลลิเมตรอีกด้วย
ลาสการ์กล่าวว่า “ความยากลำบากคือระยะทางอันมหาศาลถึง GRB และความสามารถทางเทคโนโลยีของกล้องโทรทรรศน์ GRB ระยะสั้น แสงระเรื่อนั้นส่องสว่างและมีพลังมาก แต่การระเบิดเหล่านี้เกิดขึ้นในกาแลคซีห่างไกล ซึ่งหมายความว่าแสงจากพวกมันอาจจางลงสำหรับกล้องโทรทรรศน์ของเราบนโลก ก่อน ALMA กล้องโทรทรรศน์มิลลิเมตรไม่ไวพอที่จะตรวจจับแสงระเรื่อเหล่านี้”
แสงจาก GRB 211106A จางมากถึงขนาดที่การสังเกตการณ์รังสีเอกซ์ในช่วงแรกด้วยหอดูดาว Neil Gehrels Swift ของ NASA เห็นการระเบิด แต่กาแลคซีต้นทางก็ตรวจไม่พบที่ความยาวคลื่นนั้น ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงไม่สามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนได้
การรู้ว่าการระเบิดของกาแลคซีใดเกิดขึ้นและการทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับการระเบิดนั้นจำเป็นต้องใช้แสงระเรื่อ ในตอนแรกนักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่าการระเบิดนี้อาจเกิดจากกาแลคซีใกล้เคียงเมื่อพบเพียงรังสีเอกซ์คู่กัน
ลาสการ์กล่าวว่า “ความยาวคลื่นแต่ละช่วงได้เพิ่มมิติใหม่ให้กับความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับ GRB โดยเฉพาะมิลลิเมตร มีความสำคัญต่อการเปิดเผยความจริงเกี่ยวกับการระเบิด”
“การสำรวจของฮับเบิลเผยให้เห็นกาแล็กซีที่ไม่เปลี่ยนแปลง ความไวที่ไม่มีใครเทียบได้ของ ALMA ช่วยให้เราสามารถระบุตำแหน่งของ GRB ในสนามนั้นได้แม่นยำยิ่งขึ้น และปรากฏว่าอยู่ในกาแลคซีจาง ๆ อีกแห่งหนึ่งซึ่งอยู่ไกลออกไป ในทางกลับกันหมายความว่าการระเบิดรังสีแกมมาในช่วงเวลาสั้น ๆ นี้มีพลังมากกว่าที่เราคิดไว้ในตอนแรก ทำให้เป็นหนึ่งในการระเบิดที่ส่องสว่างและมีพลังมากที่สุดเท่าที่เคยมีมา”
เหวินไฟ ฟง ผู้ช่วยศาสตราจารย์สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยนอร์ธเวสเทิร์น กล่าวเสริมว่า “การระเบิดรังสีแกมมาสั้นๆ นี้เป็นครั้งแรกที่เราพยายามสังเกตเหตุการณ์ดังกล่าวร่วมกับอัลมา แสงระเรื่อสำหรับการระเบิดระยะสั้นเกิดขึ้นได้ยากมาก ดังนั้นจึงเป็นเรื่องน่าตื่นตาตื่นใจที่ได้เห็นเหตุการณ์นี้ส่องสว่างมาก หลังจากสังเกตการระเบิดเหล่านี้เป็นเวลาหลายปี การค้นพบที่น่าประหลาดใจนี้เปิดพื้นที่การศึกษาใหม่ เนื่องจากเป็นแรงบันดาลใจให้เราสำรวจสิ่งเหล่านี้กับ ALMA และอาร์เรย์กล้องโทรทรรศน์อื่นๆ ในอนาคต”
Joe Pesce เจ้าหน้าที่โครงการมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติของ NRAO/ALMA กล่าวว่า “ข้อสังเกตเหล่านี้ยอดเยี่ยมมากในหลายระดับ พวกเขาให้ข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อช่วยให้เราเข้าใจปริศนา รังสีแกมม่าระเบิด (และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ดาวนิวตรอนโดยทั่วไป) พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าการสังเกตการณ์หลายความยาวคลื่นที่สำคัญและเสริมด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศและภาคพื้นดินในการทำความเข้าใจปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์”
Edo Berger ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและนักวิจัยที่ศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ | ฮาร์วาร์ดและสมิธโซเนียนกล่าวว่า “การศึกษา GRB ระยะสั้นจำเป็นต้องมีการทำงานร่วมกันอย่างรวดเร็วของกล้องโทรทรรศน์ทั่วโลกและในอวกาศ ซึ่งทำงานในทุกช่วงความยาวคลื่น ในกรณีของ GRB 211106A เราใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดบางตัวที่มีอยู่ ได้แก่ ALMA, Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ หอดูดาวรังสีเอกซ์จันทราของ NASA และกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล”
“ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) ที่ใช้งานได้ในปัจจุบันและกล้องโทรทรรศน์วิทยุและแสง 20-40 เมตรในอนาคต เช่น VLA (ngVLA) รุ่นต่อไป เราจะสามารถสร้างภาพเหตุการณ์ภัยพิบัติเหล่านี้ได้ครบถ้วนและศึกษาเหตุการณ์เหล่านั้นที่ ระยะทางที่ไม่เคยมีมาก่อน”
นักรบ กล่าวว่า, “ด้วย JWST ตอนนี้เราสามารถใช้สเปกตรัมของดาราจักรเจ้าบ้านและรู้ระยะทางได้อย่างง่ายดาย และในอนาคต เราสามารถใช้ JWST เพื่อจับแสงระเรื่ออินฟราเรดและศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของพวกมันได้ ด้วย ngVLA เราจะสามารถศึกษาโครงสร้างทางเรขาคณิตของแสงระเรื่อและเชื้อเพลิงก่อตัวดาวฤกษ์ที่พบในสภาพแวดล้อมที่เป็นโฮสต์ได้อย่างละเอียดอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ฉันตื่นเต้นกับการค้นพบที่กำลังจะมาถึงในสาขาของเรา”
การอ้างอิงวารสาร:
- แทนมอย ลาสการ์, อลิเซีย รูโก เอสโคเรียล แสงระเรื่อ GRB มิลลิเมตรขนาดสั้นลำแรก: เครื่องบินเจ็ตมุมกว้างของ SGRB 211106A ที่มีพลังมหาศาล จดหมายวารสารทางฟิสิกส์. อาร์เอ็กซ์: 2205.03419v2
