การค้นพบทางดาราศาสตร์: ดวงดาวบนฟ้ากำเนิดมาพร้อมกับ กาแล็กซี

การค้นพบทางดาราศาสตร์: ดวงดาวบนฟ้ากำเนิดมาพร้อมกับกาแล็กซี

(ภาพปก) ภาพแสดงจากข้อมูลที่รวบรวมจากยานอวกาศไกอาแสดงให้เห็นการกระจายตัวของดวงดาว 150 ล้านดวงใน กาแล็กซี ทางช้างเผือก โดยดาวสีส้มและสีเหลืองแสดงถึงความหนาแน่นของดวงดาว ขณะนี้ ทีมนักดาราศาสตร์กำลังใช้ยานอวกาศไกอาเพื่อประมาณอายุที่ชัดเจนของดวงดาวบางส่วน และปักหมุดแหล่งที่อยู่ของดาวที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยรู้จัก ภาพถ่ายโดย ESA/GAIA/DPAC, A. KHALATYAN(AIP) & STARHORSE TEAM; GALAXY MAP: NASA/JPL-CALTECH/R. HURT (SSC/CALTECH) 


พวกมันมีอายุพอๆ กับดาวที่เก่าที่สุดในจักรวาล – รายงานจากนักดาราศาสตร์

นักดาราศาสตร์ค้นพบว่า บางส่วนของดวงดาวที่ส่องประกายอยู่บนท้องฟ้าระยิบระยับในค่ำคืนนั้นเป็นวัตถุที่หลงเหลือจาก กาแล็กซี ทางช้างเผือกยุคเริ่มต้นที่เก่าแก่ที่สุด หลังจากที่ได้ก่อรูปร่างมาในช่วงเวลา 2-3 พันล้านปีของช่วงการระเบิดครั้งใหญ่ (บิ๊กแบง) โดยดวงดาวเหล่านี้ได้รวมตัวเป็นกลุ่มก้อน และในระหว่างช่วงเวลาที่ยาวนานนี้ พวกมันก็ได้เติบโตและขัดเกลาตัวเองมาเป็นกาแล็กซีทรงกังหัน อันเป็นพื้นที่ที่มนุษย์เราอาศัยอยู่ในทุกวันนี้

“ดวงดาวเหล่านี้มีอายุพอๆ กับดาวที่เก่าที่สุดในจักรวาล” Carme Gallart แห่งสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งเกาะคานารี กล่าว โดยรายงานของเขาได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสาร Nature Astronomy ซึ่งเผยว่าเป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์ได้ปักหมุดอายุของบรรดาดวงดาวโบราณซึ่งมีอายุราวหนึ่งหมื่นถึงหนึ่งหมื่นสามพันล้านปีแล้ว

“การกำหนดประชากรของดาว (populations of stars) ที่เก่าแก่ที่สุดซึ่งได้ก่อร่างของกาแล็กซีทางช้างเผือกนั้นค่อนข้างน่าสนใจ เพราะมันจะให้แนวทางเราไปสู่อดีตของกาแล็กซีของเรา” Chris Hayes แห่งมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย ที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาครั้งนี้ กล่าว

“ประชากรดวงดาวที่เก่าแก่ที่สุดในโลกนั้นควรจะปรากฏ และเนื่องจากว่าพวกมันก็ได้รับการระบุตัวแล้ว พวกมันจะกลายเป็นเครื่องมืออันทรงพลังที่จะช่วยเชื่อมประวัติศาสตร์กาแล็กซีของเรา” Chris Hayes กล่าวเสริม

ประวัติศาสตร์ของกาแล็กซีนั้นมีการบันทึกในเรื่องของยุคสมัย องค์ประกอบต่างๆ และการตำแหน่งจัดวางดวงดาวที่มีอายุเหล่านี้ นั่นหมายความว่าสิ่งเหล่านี้ทำหน้าที่คล้ายกับเบาะแสทางโบราณคดี ยกตัวอย่างเช่น ในวิธีการศึกษาดวงดาวที่มีอายุเก่าแก่นี้ ทีมศึกษาต้องหาหลักฐานการชนกันครั้งใหญ่ในช่วงอายุแรกๆ ของกาแล็กซี

(เชิญรับชมวิดีโอ Stars 101 ที่มีเนื้อหาอธิบายเรื่องราวของดวงดาวโดยพื้นฐาน)

ราวหนึ่งหมื่นล้านปีที่แล้ว มีการชนกันของกาแล็กซีทางช้างเผือกในระยะแรกเริ่มและกาแล็กซีไกอา-เอ็นเซลาดัส (Gaia-Enceladus) ที่มีขนาดเล็กกว่า ในทุกวันนี้ จำนวนของดวงดาวสีน้ำเงินในกาแล็กซีต่างประกอบไปด้วยเศษซากที่ส่องแสงกระจัดกระจายจากส่วนประกอบหลักซึ่งได้หายไปแล้ว

โบราณคดีกาแล็กซี

Gallart และทีมงานของเธอได้ค้นพบข้อเท็จจริงนี้โดยการใช้ข้อมูลปฐมภูมิที่รวบรวมโดยดาวเทียมไกอาขององค์การอวกาศยุโรป เนื่องด้วยตำแหน่งของมันในอวกาศ ดาวเทียมไกอาได้ศึกษาบรรดาดวงดาวที่อยู่ใกล้และสว่างที่สุด และได้บันทึกข้อมูลที่ละเอียดเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวและตำแหน่งของดวงดาว

หลังจากใช้ข้อมูลระยะที่เจาะจงจากดาวเทียมไกอาของดวงดาวห้าแสนดวงที่อยู่โดยรอบ ซึ่งอยู่ในระยะ 6,500 ปีแสงจากโลก Gallart และทีมงานของเธอสามารถกำหนดระดับความเข้มข้นของแสง (luminosities) และสีของดวงดาวได้ จากตรงนั้น ทีมงานได้คำนวณอายุของดวงดาว และได้ผลลัพธ์ออกมาเป็นข้อมูลและรูปแบบที่น่าดึงดูดใจ

อธิบายให้ง่ายขึ้น ทีมงานได้ค้นพบหลักฐานว่ามีประชากรของดวงดาวสองชนิดซึ่งมีอายุที่เท่ากัน โดยแต่ละชนิดนี้มีอายุราวไม่ต่ำกว่าหนึ่งหมื่นล้านปี กลุ่มหนึ่งคือดาวแดง (redder) อีกกลุ่มหนึ่งคือ ดาวน้ำเงิน (bluer) โดยทั้งสองกลุ่มอยู่ในช่วงต้นของฮาโล (halo) กาแล็กซีทางช้างเผือก อันหมายถึงขอบเขตทรงกลมที่เป็นพื้นที่รวมกาแล็กซีทั้งหมดเข้าด้วยกัน

กาแล็กซี
กาแล็กซีอันโดรเมดา หรือที่รู้จักกันนาม เมสสิเยร์ 31 (Messier 31) กำลังเปล่งแสงในภาพถ่ายใหม่ที่ได้มาจากโครงการสำรวจ Zwicky Transient Facility (ZTF) ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ภาพถ่ายโดยZTF/D. GOLDSTEIN AND R. HURT (CALTECH)

ดาวแดงที่มีอายุมากกว่าเริ่มสร้างตัวเองในช่วงหนึ่งพันปีแรกของการดำรงอยู่ของจักรวาล โดยดาวแดงสร้างขึ้นจากแก๊ส ฝุ่นอวกาศ และโลหะที่ถูกลากเข้ามายังจักรวาลในยุคกำเนิดดวงดาว ดวงดาวเหล่านี้รวมตัวและเร่งให้เกิดเป็นกาแล็กซีทางช้างเผือกในยุคแรก

ในช่วงเวลาราวสามพันล้านปี กาแล็กซีทางช้างเผือกในช่วงแรกได้สร้างดวงอาทิตย์หลายดวงขึ้นอย่างช้าๆ เหนี่ยวนำแก๊ส และจุดไฟหลอมพลังงานนิวเคลียร์แรกเริ่ม (infant nuclear furnaces) และเมื่อราวหนึ่งหมื่นล้านปีที่แล้ว กาแล็กซีที่กำลังเติบโตนี้ได้ประสบกับกาแล็กซีเพื่อนบ้านที่มีขนาดเล็กกว่า นั่นคือดาราจักรแคระ (Dwaft Galaxy) ซึ่งประกอบไปด้วยจำนวนดวงดาวราวร้อยละ 30 เมื่อเทียบกับกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งต่อมาก็ถูกกินกลืนโดยกาแล็กซีที่มีขนาดใหญ่กว่า

ในทุกวันนี้ ดาวสีน้ำเงิน (blue star) ของกาแล็กซีที่หายไป ต่างกระจัดกระจายอยู่ตลอดกาแล็กซีทางช้างเผือก ที่ดวงดาวเหล่านี้มีส่วนประกอบของเอกลักษณ์ทางเคมี (chemical signature) ที่สามารถบอกบรรดานักดาราศาสตร์ได้ว่าดวงดาวเหล่านี้สร้างขึ้นในเขตพื้นที่ทางอวกาศที่ต่างกันและมีจำนวนของโลหะที่ต่างกัน

โดยทีมนักดาราศาสตร์ได้หาหลักฐานยืนยันว่าการชนกันของกาแล็กซีทางช้างเผือกและกาแล็กซีไกอา-เอ็นเซลาดัส ได้เปลี่ยนรูปร่างกาแล็กซีของเราไปตลอดกาล

อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีคำตอบว่าการชนกันครั้งใหญ่ดังกล่าวนี้เป็นการชนกันครั้งแรกของกาแล็กซีหรือหรือไม่ แต่ก็ชัดเจนว่าเหตุการณ์ในครั้งนี้เป็นเรื่องที่ใหญ่มาก

“เหตุการณ์ครั้งนี้น่าจะเป็นการกลืนกาแล็กซีครั้งใหญ่ที่สุดเท่าที่กาแล็กซีทางช้างเผือกประสบมา และคงไม่ใช่ครั้งที่เก่าแก่ที่สุด เป็นเพียงหนึ่งในบรรดาเหตุการณ์ที่เก่าแก่ที่สุดท่านั้น” Carme Gallart กล่าวและเสริมว่า “เราสามารถให้ภาพที่แท้จริงของการกลืนกินกาแล็กซีเนื่องจากเรารู้อายุที่ทุกทุกอย่างเกิดขึ้น และเราจะสามารถจินตนาการถึงการเรียงลำดับกาแล็กซีได้”

เรื่อง NADIA DRAKE


อ่านเพิ่มเติม ดาวฤกษ์ : ดวงดาวที่ส่องประกายประดับนภาราตรี 

ดาวฤกษ์, ดาว,

เรื่องแนะนำ

หุ่นยนต์บำบัด : เพื่อนคู่ใจของผู้สูงวัย

ในอนาคต หุ่นยนต์บำบัด (robot therapy) หรือหุ่นยนต์ช่วยเหลือทางสังคม (socially assistive robot) ที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อมีปฏิสัมพันธ์กับมนุษย์ อาจช่วยพวกเราได้ในยามเร่งด่วน นั่นคือดูแลผู้สูงอายุ  คาดว่าประชากรอายุมากกว่า 80 ปีจะเพิ่มขึ้นเป็นสามเท่าทั่วโลก จาก 143 ล้านคนเป็น 426 ล้านคน ภายในปี 2050 โดยหุ่นยนต์จะถูกตั้งโปรแกรมให้ช่วยเหลืองานได้ทุกเรื่อง ตั้งแต่เตือนให้กินยาไปจนถึงพาผู้ป่วยออกกำลังกาย

ทำไมหลายประเทศให้สิทธิ์ “ลาความทรมานบนโลก” ด้วยการการุณยฆาต

แนวโน้มที่เพิ่มขึ้นของผู้เข้ารับการการุณยฆาตในแต่ละปี ทำให้เกิดคำถามว่า สิทธิความตายที่พึงปรารถนาเอง เป็นสิ่งที่ควรได้รับการยินยอมและยอมรับหรือไม่ ปัจจุบันสิทธิในการเลือกจบชีวิตตนเอง หรือจบชีวิตของผู้ป่วยที่ทุกข์ทรมานจากโรคร้ายสามารถทำได้ถูกต้องตามกฎหมายในหลายประเทศ ทั้ง สวิตเซอร์แลนด์ เบลเยียม, ลักเซมเบิร์ก และเนเธอร์แลนด์ (บางประเทศได้ทั้งสองแบบ ส่วนบางประเทศได้แค่สำหรับผู้ป่วยทุกข์ทรมานเพียงแบบเดียว) อันที่จริงในออสเตรเลียก็สามารถทำได้ โดยในรัฐวิคตอเรียเป็นรัฐแรกของประเทศที่เพิ่งอนุญาต เพียงแต่มีเงื่อนไขว่าผู้ที่เข้ารับบริการต้องเกิดในรัฐดังกล่าว สำหรับในสหรัฐอเมริกามีเพียง 6 รัฐเท่านั้นได้แก่ รัฐแคลิฟอร์เนีย, โคโลราโด, ฮาวาย, โอเรกอน, เวอร์มอนต์และวอชิงตัน รัฐเหล่านี้มีกฏหมายรองรับสำหรับการจากไปแก่บรรดาผู้ป่วยที่ทุกข์ทรมาน ในเอเชียปัจจุบันญี่ปุ่นเป็นเพียงประเทศเดียวที่สามารถทำได้ โดยมีเงื่อนไขสำหรับผู้ป่วย คือ ผู้ป่วยที่ต้องการจบชีวิตตนเองต้องเจ็บป่วยด้วยโรคที่รักษาไม่หาย และอยู่ในขั้นตอนสุดท้ายที่ไม่อาจฟื้นฟูได้แล้ว ผู้ป่วยต้องแสดงเจตจำนงความต้องการตายอย่างชัดเจน แต่หากไม่สามารถแสดงความต้องการได้อาจพิจารณาจากบันทึก, เอกสาร หรือการยืนยันจากครอบครัวแทน กระบวนการไปสู่ความตายอาจเกิดขึ้นในลักษณะใดภายใต้เงื่อนไขการหยุดให้การรักษาทางการแพทย์ เช่นหยุดเครื่องช่วยหายใจเป็นต้น ในขณะที่บริการสำหรับผู้ที่อยากตายแต่ไม่ได้เจ็บป่วยร้ายแรงนั้นคล้ายคลึงกันเพียงแต่ผู้เข้ารับบริการต้องแสดงความตั้งใจอย่างชัดเจนแทน (ความต้องการหรือคำยืนยันจากครอบครัวไม่สามารถใช้ได้ในกรณีนี้) สวิตเซอร์แลนด์ที่คุณเลือกทางชีวิตได้ หากเจาะลึกที่ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ หนึ่งในไม่กี่ประเทศทั่วโลก ที่อนุญาตให้ประชาชนและชาวต่างชาติเลือกจบชีวิตตัวเองได้อย่างถูกกฎหมาย มีเงื่อนไขที่ว่าความตายนั้นต้องเป็นความปรารถนาของผู้ต้องการจบชีวิตเอง ไม่ใช่การตัดสินใจภายใต้อิทธิพลของผู้อื่น ปัจจุบันมีองค์กรที่ให้บริการความตายตามปรารถนาอยู่สามแห่งได้แก่ Exit (ก่อตั้งปี 1982), Dignitas (ก่อตั้งปี 1998) และ Life Circle (ก่อตั้งปี […]

กล้องโทรทรรศน์ (telescope)

การศึกษาดาราศาสตร์จำเป็นต้องอาศัยเครื่องมือที่ทันสมัยและหลากหลาย และในปัจจุบันเทคโนโลยีการสำรวจอวกาศเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็ว หนึ่งในเครื่องมือที่นักดาราศาสตร์ใช้ศึกษาอวกาศมาอย่างยาวนานคือ กล้องโทรทรรศน์ กล้องโทรทรรศน์ (Telescope) คือ ทัศนูปกรณ์ที่สำคัญในการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ เนื่องจากวัตถุท้องฟ้าทั้งหลาย (Celestial Objects) ไม่ว่าจะเป็นดวงดาวต่าง ๆ กาแล็กซี เนบิวลา หรือหลุมดำ ต่างดำรงอยู่ในห้วงอวกาศที่มืดมิดและห่างไกลจากโลกหลายล้านกิโลเมตร ดังนั้น กล้องโทรทรรศน์จึงถูกออกแบบมาให้สามารถดึงภาพของวัตถุท้องฟ้าเหล่านี้ให้เข้ามาใกล้ขึ้นและสว่างขึ้น รวมถึงความสามารถในการบันทึกและถ่ายทอดวัตถุท้องฟ้าในย่านสเปกตรัมอื่น ๆ ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดวงตาของมนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ให้ชัดเจนยิ่งขึ้นอีกด้วย กล้องโทรทรรศน์จึงถูกเรียกโดยทั่วไปว่า “กล้องดูดาว” นั่นเอง หลักการเบื้องต้น กล้องโทรทรรศน์มีหลักการการทำงานเบื้องต้นอยู่บนพื้นฐานของการรวมแสงและการหักเหของแสงผ่านเลนส์นูนหรือกระจกเว้าที่ทำงานร่วมกัน 2 ชุด คือ เลนส์ชุดหน้า (ใกล้วัตถุ) มีขนาดใหญ่ เรียกว่า “เลนส์วัตถุ” (Objective Lens) ทำหน้าที่รวมแสงหรือเพิ่ม “กำลังรวมแสง” ให้สามารถมองเห็นวัตถุได้มากกว่าการมองเห็นด้วยตาเปล่า เลนส์ชุดหลัง (ใกล้ดวงตา) มีขนาดเล็ก เรียกว่า “เลนส์ตา” (Eyepiece) ทำหน้าที่ขยายภาพหรือเพิ่ม “กำลังขยาย” ให้สามารถสังเกตรายละเอียดของวัตถุท้องฟ้าได้ชัดเจนยิ่งขึ้น เช่น กำลังขยายต่ำที่ 10 ถึง 20 เท่า […]

ข้าวหอมจินดา ข้าวเจ้าสายพันธุ์ใหม่แข็งแรง ทนโรค

ข้าวหอมจินดา มีลักษณะโดดเด่นคือ เมล็ดมีกลิ่นหอม นุ่ม ต้านทานโรคขอบใบแห้ง ลำต้นแข็งแรง ไม่หักล้มง่าย ต้นสูงปานกลาง ข้าวหอมจินดา ข้าวเจ้าสายพันธุ์ไทยที่เป็นหนึ่งในโอกาสการแข่งขันของเกษตรกรไทย ความหลากหลายทางพันธุกรรมเป็นหนึ่งในหัวข้อที่ได้รับความสนใจในกลุ่มนักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยทั่วโลกมาเป็นเวลากว่าทศวรรษ เนื่องจากผลจากการวิจัยในเรื่องนี้สามารถนำไปต่อยอดในเชิงธุรกิจ และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันระดับท้องถิ่นไปจนถึงระดับนานาชาติ ประเทศไทยเป็นหนึ่งในประเทศที่มีผลผลิตทางเกษตรกรรมเป็นจำนวนหลายล้านตันต่อปี พืชเศรษฐกิจที่นิยมเพาะปลูกมากที่สุดในประเทศไทยคือ ข้าว อ้อย ยางพารา และมันสำปะหลัง ซึ่งเป็นประเด็นที่หน่วยงานภาคเกษตรในประเทศไทย ได้ทุ่มเทความพยายามและเงินทุน เพื่อพัฒนาคุณภาพและผลผลิตให้สูงขึ้น อันนำไปสู่โอกาสทางการแข่งขันในตลาดโลก และเพิ่มเอกลักษณ์ของสินค้าให้มีความน่าสนใจมากขึ้น พืชเศรษฐกิจที่สำคัญของประเทศไทยที่เพาะปลูกกันทุกภูมิภาคคือ ข้าว ดังนั้นจึงมีหน่วยงานที่วิจัยเกี่ยวกับการเพาะปลูกข้าวเป็นจำนวนมาก ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) สวทช. เป็นหนึ่งในหน่วยงานที่ทำวิจัยด้านพันธุ์ข้าวมาเป็นเวลากว่า 10 ปี ไบโอเทคมุ่งเน้นการนำเทคโนโลยีชีวภาพเข้ามาใช้ในการปรับปรุงพันธุ์พืชเศรษฐกิจสำคัญอย่างข้าว เพื่อให้ตอบโจทย์ความต้องการของเกษตรกร เช่น ข้าวเหนียวพันธุ์หอมนาคา ข้าวเจ้าพันธุ์หอมจินดา ข้าวเจ้าพันธุ์ธัญญา 6401 โดยไบโอเทคทำงานร่วมกับหน่วยงานพันธมิตรทั้งภาครัฐ และเอกชน ในนการปลูกทดสอบในแปลง และประเมินความพึงพอใจ ร่วมกับเกษตรกร ซึ่งเป็นโมเดลการทำงานที่เปิดโอกาสให้เกษตรกร และผู้บริโภค ได้มีส่วนร่วมคัดเลือกข้าวพันธุ์ดี ที่เหมาะสม เพื่อนำไปขยายผลการปลูกในพื้นที่ต่อไป ในปี 2564 ไบโอเทคกำลังเตรียม ข้าวหอมจินดา ซึ่งเป็นข้าวเจ้าที่ได้จากการผสมข้ามพันธุ์แบบดั้งเดิมระหว่างข้าวพันธุ์ปทุมธานีเป็นสายพันธุ์แม่ […]