นักวิจัย สดร. ร่วมทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติ เผยโลกเคลื่อนที่เร็วกว่าเดิม และเข้าใกล้หลุมดำใจกลางกาแล็กซี ทางช้างเผือกมากขึ้น

นักวิจัย สดร. ร่วมทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติ เก็บข้อมูลผ่านเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุแทรกสอดระยะไกล VERA ของประเทศญี่ปุ่น พบว่าโลกเคลื่อนที่เร็วขึ้น ด้วยอัตรา 7 กิโลเมตรต่อวินาที และเข้าใกล้หลุมดำมวลมหาศาลใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกมากขึ้น ที่ระยะสั้นกว่าเดิมประมาณ 2,000 ปีแสง แต่อย่างไรก็ตามโลกของเราจะยังไม่ถูกดูดเข้าสู่หลุมดำได้โดยง่าย ผลการวิจัยดังกล่าว ได้รับการตีพิมพ์ลงใน Publications of the Astronomical Society of Japan เมื่อสิงหาคม 2563 ที่ผ่านมา

เนื่องจากโลกของเราเป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะ และอยู่ภายในกาแล็กซีทางช้างเผือก ดังนั้นการถ่ายภาพลักษณะกาแล็กซีที่เราอาศัยอยู่จึงไม่ใช่เรื่องง่าย ต้องอาศัยเทคนิคเฉพาะทางดาราศาสตร์มาช่วยวัดตำแหน่ง และศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุ เรียกว่า การวัดตำแหน่งของวัตถุดาราศาสตร์ (Astrometry) เทคนิคดังกล่าว ช่วยให้เข้าใจโครงสร้างทั้งหมด รวมถึงตำแหน่งระบบสุริยะของเราในกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งเมื่อ พ.ศ. 2563 ที่ผ่านมา โครงการเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุแทรกสอดระยะไกล VERA หรือ VLBI Exploration of Radio Astrometry (“VLBI” เป็นคำย่อจาก Very Long Baseline Interferometry) ของประเทศญี่ปุ่น ได้สรุปผลการสังเกตการณ์วัตถุทางดาราศาสตร์จำนวน 99 วัตถุ และเผยแพร่เป็นข้อมูลแค็ตตาล็อก การวัดระยะทางดาราศาสตร์ขึ้นมาเป็นเล่มเเรก

โครงการ VERA เริ่มศึกษาการสร้างแผนที่ความเร็วในรูปแบบสามมิติ และโครงสร้างเชิงพื้นที่ของกาแล็กซีทางช้างเผือก ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2543 ใช้เทคนิคพิเศษ เรียกว่า การแทรกสอดข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์วิทยุหลายสถานีเข้าด้วยกัน มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากล้องโทรทรรศน์วิทยุที่มีขนาดหน้าจานกว้างถึง 2,300 กิโลเมตร และให้ค่าความละเอียดเชิงมุมแม่นยำถึง 10 ไมโครฟิลิปดา (เทียบเท่ากับการที่เราสามารถมองเห็นเหรียญบาทที่วางอยู่บนดวงจันทร์ได้)

นักดาราศาสตร์ได้สร้างแผนที่ตำแหน่งและความเร็วจากข้อมูลแค็ตตาล็อกดังกล่าว ร่วมกับผลการสังเกตการณ์โดยกลุ่มวิจัยอื่น ๆ จนสามารถคำนวณหาศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกได้ ยิ่งไปกว่านั้นแผนที่นี้ยังบ่งชี้ถึงจุดศูนย์กลางของกาแล็กซีที่มีหลุมดำมวลมหาศาล อยู่ห่างจากโลก 25,800 ปีแสง ซึ่งพบว่ามีระยะทางสั้นกว่าค่าเดิม (ระยะทางเดิม 27,700 ปีแสง) ที่สหพันธ์ดาราศาสตร์นานาชาติ หรือ IAU (the International Astronomical Union) เคยคำนวณไว้เมื่อปี พ.ศ. 2528 และยังพบว่าโลกหมุนรอบจุดศูนย์กลางกาแล็กซีทางช้างเผือกด้วยความเร็วเฉลี่ย 227 กิโลเมตรต่อวินาที เมื่อเทียบกับค่าความเร็วมาตรฐานที่เคยคำนวณไว้ก่อนหน้านี้ คือ 220 กิโลเมตรต่อวินาที จึงพบว่าเร็วกว่าเดิมอยู่ 7 กิโลเมตรต่อวินาที

โครงการ VERA ได้ตั้งเป้าหมายสังเกตการณ์มากขึ้น โดยเฉพาะวัตถุที่อยู่ใกล้หลุมดำมวลมหาศาล บริเวณใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก เพื่อนำข้อมูลมาปรับปรุงผลโครงสร้าง และการเคลื่อนที่ของกาแล็กซีให้ถูกต้องครอบคลุมมากที่สุด โดยร่วมมือกับเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุแทรกสอดระยะไกล ในเอเซียตะวันออก EAVN (East Asian VLBI Network) ทำงานร่วมกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุจากหลากหลายสถานี ในหลายประเทศ เช่น ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ และจีน ยิ่งจำนวนของกล้องฯ เพิ่มมากขึ้น และอยู่ห่างกันมากเท่าใด ก็จะสามารถวิเคราะห์ข้อมูลได้ละเอียดแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น

สำหรับเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุแทรกสอดระยะไกล ในเอเชียตะวันออก (East Asian VLBI Network: EAVN) มี KaVA เป็นอะเรย์ของกล้องโทรทรรศน์วิทยุเครือข่ายที่ประกอบด้วย เครือข่าย VERA (VLBI Exploration of Radio Astrometry) ในประเทศญี่ปุ่น ประกอบด้วย กล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหน้ากล้อง 20 เมตร จำนวน 4 ตัว และ เครือข่าย KVN (Korean VLBI Network) ในประเทศเกาหลีใต้ ประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหน้ากล้อง 21 เมตร จำนวน 3 ตัว ในอนาคต เครือข่าย KaVA จะมีความร่วมมือในหลากหลายประเทศเพิ่มมากขึ้น โดยผ่านทาง EAVN ร่วมกับประเทศอื่น ๆ เช่น จีน เกาหลีใต้ รวมถึงกล้องโทรทรรศน์วิทยุแห่งชาติของไทยด้วย

ดร. โคอิชิโร่ ซุกิยะมะ (Dr. Koichiro Sugiyama) นักวิจัยด้านการกำเนิดของดาวฤกษ์มวลมาก กลุ่มวิจัยดาราศาสตร์วิทยุ สดร. เป็นผู้ร่วมเขียนบทความในครั้งนี้ กล่าวว่า “ปัจจุบัน สดร. กำลังดำเนินโครงการพัฒนาเครือข่ายดาราศาสตร์วิทยุและยีออเดซี สร้างหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ ขนาด 40 เมตร ขนาดใหญ่ที่สุดในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และมีแผนจะเข้าร่วมเป็นหนึ่งในเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุแทรกสอดระยะไกลภูมิภาคเอเชียตะวันออก (EAVN) เชื่อมต่อกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุตัวอื่น ๆ ได้ยาวมากขึ้น ช่วยเพิ่มศักยภาพเครือข่ายและพัฒนาระบบให้ดียิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ตำแหน่งที่ตั้งของกล้องโทรทรรศน์วิทยุแห่งชาติ ตั้งอยู่บริเวณซีกฟ้าใต้มากสุดเมื่อเทียบกับกล้องฯ อื่น ๆ ในเครือข่าย ทำให้ตรวจจับสัญญาณที่มีความเข้มฟลักซ์ต่ำได้ดี ให้ค่าความละเอียดแม่นยำที่ดีกว่า เพิ่มโอกาสสังเกตการณ์วัตถุที่อยู่บริเวณซีกฟ้าใต้ รวมถึงหลุมดำมวลมหาศาล พร้อมทั้งประมวลผลภาพได้อย่างมีคุณภาพดียิ่งขึ้น”

อ้างอิง:
https://www.miz.nao.ac.jp/veraserver/hilight/20201125_catalog/index-e.html
https://www.miz.nao.ac.jp/veraserver/index.html
https://radio.kasi.re.kr/kvn/main_kvn.php
https://radio.kasi.re.kr/kava/main_kava.php
https://radio.kasi.re.kr/eavn/main_eavn.php

เรียบเรียงภาคภาษาอังกฤษ: Dr. Ramsey Lundock – บรรณาธิการตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติ หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์แห่งชาติ ประเทศญี่ปุ่น (หรือ NAOJ) / Dr. Tomoya Hirota – นักวิจัย NAOJ / Dr. Koichiro Sugiyama – นักวิจัย สดร.

เรียบเรียงภาคภาษาไทย: ดร.กิติยานี อาษานอก – นักวิจัย สดร. และ กลุ่มวิจัยดาราศาสตร์วิทยุ สดร.

 

ร่วมแสดงความคิดเห็น