เจมส์ เวบบ์ ตรวจพบโมเลกุลอินทรีย์ที่เป็นส่วนผสมของการสร้างชีวิต กาแล็กซีนั้นมีชื่อว่า ‘SPT0418-47’ ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 12,000 ล้านปีแสง กาแล็กซีนี้มีอายุน้อยกว่า 1.5 พันล้านปี หรือเพียงร้อยละ 10 อายุจักรวาลปัจจุบันที่ประมาณ 13.8 พันล้านปี แสงของมันส่องผ่านจักรวาลพร้อมกับความช่วยเหลือจากสิ่งที่เรียกว่า ‘เลนส์ความโน้มถ่วง’ ท้ายที่สุด กล้องโทรทรรศน์อวกาศ เจมส์ เวบบ์ ก็ตรวจจับมันได้
โมเลกุลนี้มีชื่อว่า โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs) ซึ่งเป็นสิ่งที่ “พบเจอได้” ทั่วไปบนโลกและในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา พวกมันเป็นควัน หมอก หรือเขม่าที่เกิดจากไฟป่า น้ำมันดิบ และท่อไอเสียจากเครื่องยนต์ เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีวงแหวนของอะตอมคาร์บอนที่ก่อตัวระหว่างการบีบอัดและให้ความร้อน
การวิเคราะห์ก่อนหน้านี้ชี้ว่าประมาณร้อยละ 15 ของคาร์บอนทั้งหมดระหว่างดวงดาวในกาแล็กซีเช่นทางช้างเผือกถูกเก็บไว้ใน PAHs ทำให้นักวิทยาศาสตร์ใช้มันเป็นเครื่องติดตามการก่อตัวของดาวฤกษ์ที่น่าเชื่อถือได้พอสมควรตามความเชื่อก่อนหน้านี้
แต่การพบมันในกาแล็กซีห่างไกลขนาดนั้นเป็นเรื่องที่น่าเหลือเชื่อของกล้องเจมส์ เวบบ์ โมเลกุลเหล่านี้ดูดซับและเปล่งแสงออกมาในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดที่มนุษย์มองไม่เห็นมาที่เรา พร้อมเปิดเผยว่าการมีอยู่ของโมเลกุลเหล่านี้อาจไม่ได้เป็นตัวบ่งชี้การเกิดดาวฤกษ์ในยุคแรก ๆ ของเอกภพ
“ด้วยการรวมความสามารถอันน่าทึ่งของเวบบ์เข้ากับ ‘แว่นขยายจักรวาล’ ตามธรรมชาติทำให้เราสามารถเห็นรายละเอียดได้มากกว่าที่เคยทำได้” จัสติน สปิลเกอร์ (Justin Spilker) ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัส เอ&เอ็ม กล่าว
พร้อมเสริมว่า “ขอบคุณภาพความละเอียดสูงจากเวบบ์ เราพบบริเวณจำนวนมากที่มีควันแต่ไม่มีการก่อตัวของดาวฤกษ์ และบริเวณอื่น ๆ ที่มีดาวฤกษ์ใหม่ก่อตัวขึ้นแต่ไม่มีควัน” (ควันในที่นี้คือโมเลกุลโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน, PAHs)
การตรวจจับโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนเหล่านี้ในระยะทางที่กว้างใหญ่ขนาดนี้ถือเป็นความสำเร็จและ ‘ตัวเปลี่ยนเกม’ ในการสังเกตการณ์ในอนาคต แต่เราเพิ่งก้าวออกไป และนักวิทยาศาสตร์หวังที่จะเรียนรู้ได้มากกว่านี้ รวมถึงคำถามที่ค้างคาใจเกี่ยวกับจุดเริ่มต้นของเอกภพ
“เรากำลังพยายามเข้าใจว่าที่ใดมีควัน ที่นั่นมีไฟจริงหรือไม่” สปิลเกอร์กล่าว “บางที่เราอาจค้นพบกาแล็กซีที่มีอายุน้อยมากจนโมเลกุลซับซ้อนนี้ยังไม่มีเวลาก่อตัวในสุญญากาศของอวกาศ ดังนั้นกาแล็กซีทั้งหมดจึงมีไฟ แต่ไม่มีควัน”
“วิธีเดียวที่จะรู้ได้อย่างแน่นอนคือการดูกาแล็กซีอื่น ๆ มากขึ้น หวังว่าจะไกลออกไปมากกว่านี้อีก”
เลนส์ความโน้มถ่วง (Gravitational Lensing) ทำนายขึ้นครั้งแรกโดยไอน์สไตน์ มันเกิดจากวัตถุขนาดใหญ่ในจักรวาล เช่น กาแล็กซี หรือกระจุกกาแล็กซี ทำให้กาล-อวกาศ (Space-Time) บิดเบี้ยว แสงที่เดินทางผ่านมันบางครั้งจะถูกขยายออก เปรียบเสมือนเป็น ‘แว่นขยายจักรวาล’ ทำให้นักดาราศาสตร์มองเห็นได้ไกลขึ้น
สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
Photograph by J. Spilker/S. Doyle/NASA/ESA/CSA
ที่มา
https://www.nature.com/articles/s41586-023-05998-6
https://www.iflscience.com/jwst-detects-complex-organic-molecules-12-billion-light-years-away-69274
https://www.sciencealert.com/complex-molecules-detected-in-ancient-galaxy-near-the-dawn-of-time
https://edition.cnn.com/2023/06/06/world/webb-telescope-distant-organic-molecules-scn/index.html
https://www.space.com/james-webb-space-telescope-earliest-complex-organic-molecules
