เดือนสิงหาคม 49

August 2006

Adapted from: www.esa.int

โครงการ Cluster ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) พบว่ากระแสก๊าซมีประจุอัตราเร็วมากกกว่า 300 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งถูกค้นพบเมื่อทศวรรษที่ 80ที่เรียกว่า Bursty Bulk Flows (BBFs) ในสนามแม่เหล็กโลก ชักนำให้เกิดพายุแม่เหล็กขนาดย่อม (magnetic substorms) ที่ทำให้อนุภาคพลังงานสูงจะชนกับก๊าซในชั้นบรรยากาศโลกทำให้เกิดการเรืองแสง ของแสงเหนือแสงใต้ (aurora)

แปลโดย : วัชราวุฒิ หน่อแก้ว ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

----------------------------------------------------------

Pluto Demoted : No Longer a Planet in Highly Controversial Definition

Adapted : www.space.com

การประชุมเพื่อแนวทางการค้นหาดาวเคราะห์น้อย

ที่อันตรายต่อโลก

August 22^nd, 2006

Adapted : www.space.com : Asteroid 'Busters' Widen Search for Earth-

                                                   Threatening Object

การประชุมสมาพันธ์ดาราศาสตร์นานาชาติ (International Astronomical Union : IAU) ที่กรุงปราค สาธารณรัฐเชค เมื่อวันพฤหัสบดีที่ผ่านมา มีการพูดคุยถึงความเสี่ยงและอันตรายจากเทหวัตถุใกล้โลก (near-Earth objects) ซึ่งผู้เชี่ยวชาญประมาณจำนวนเทหวัตถุชนิดนี้ที่ตรวจพบแล้วถึง 1,100 ดวง แต่ละดวงมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 กิโลเมตร ซึ่งก็ใหญ่พอที่จะสร้างผลเสียหาญต่อโลกทั้งใบ

จุดมุ่งหมายของประชุมคือหาวิธีการค้นหาพวกมันก่อนที่มันจะพุ่งชนโลก ตัวอย่างหนึ่งที่ดำเนินการไปแล้วคือโครงการ Spaceguard Survey ของนาซา ซึ่งได้ทำบัญชีวัตถุเหล่านี้ไว้ 800 ดวง และมี 103 ดวงที่มีความเสี่ยงมากจนเข้าข่ายต้องจับตาเป็นพิเศษ โครงการนี้มุ่งหวังจะสำรวจเทหวัตถุดังกล่าวให้ได้ร้อยละ 90 ของทั้งหมด ภายในสิ้นปี 2551 ส่วนสภาคองเกรสของสหรัฐฯ ก็กระตุ้นให้นาซาวางแผนค้นหาวัตถุความสว่างต่ำ ที่มีขนาดเพียง 140 เมตร ด้วย ภายในปี 2563 ผู้เชี่ยวชาญคาดว่ามีเทหวัตถุแบบนี้ประมาณ 100,000 ซ่อนอยู่ในอวกาศ

มีข้อเสนอให้จัดตั้งระบบเตือนภัยถาวร  เช่นเดียวกับระบบเตือนภัยคลื่นทซึนามิ ในมหาสมุทรแปซิฟิค หรือแม้แต่ในบริเวณแนวภูเขาหรือบริเวณที่มีแผ่นดินไหว จากนั้นจึงค่อยส่งจรวดเพื่อขึ้นไปหันเหทิศทางของ วัตถุที่จะชนโลก หรือไม่ก็ส่งยานอวกาศไปเปลี่ยนวงโคจรของพวกมัน

วงโคจรของ 99942 APOPHIS ซึ่งมีแนวโน้มที่ชนโลก ในปี 2579

Credit: http://msnbc.msn.com/id/9871982

ที่ประชุมกล่าวถึง 99942 Apophis ซึ่งเป็นดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กที่จะเข้าใกล้โลกด้วยระยะ 30,000 กิโลเมตร ในปี 2563 และอีกครั้งในปี 2579 ซึ่งมีโอกาส 1 ใน 5500 ที่จะชนโลก การชนของมันอาจทำให้เมืองนิวยอร์คและชานเมืองหายไปจากแผนที่โลก อย่างไรก็ดี ผลการสังเกตการณ์ล่าสุดยืนยันว่า มีโอกาส 1 ใน 30000 ที่จะชนโลก นอกจากนี้ยังมี 2004 VD 17 ซึ่งมีโอกาส 1 ใน 24,000 ที่จะชนโลก

เส้นทางโคจรของดาวเคราะห์น้อย 2004 VD 17 ซึ่งใกล้เส้นทางโคจรของโลก

Credit: http://uplink.space.com/attachments//468298-VD17.JPG

แม้ว่าปัญหาการพุ่งชนโลกจะไม่ใช่เรื่องน่าตื่นเต้นมากมายนัก แต่ก็เป็นการทำให้นักดาราศาสตร์มีโอกาสที่ดีในการศึกษาดาวเคราะห์น้อยและดาวหางอันเป็นสิ่งหลงเหลือจากการสร้างเอกภพ รวมถึงเป็นการทำความเข้าใจจุดกำเนิดของระบบสุริยะ ทว่าการให้ความสนใจวัตถุชนิดนี้อย่างกว้างขวางอาจสร้างปัญหาที่ว่าเมื่อค้นพบวัตถุที่มีแนวโน้มจะทำอันตรายต่อโลกจะทำให้เกิดความตื่นกลัวและความวุ่นวายใจที่มากเกินไปในสาธารณชนท้ายที่สุด

30 มิถุนายน 1908 (2451) เกิดระเบิดอย่างรุนแรงที่ ทังกัสกา ไซบีเรีย สหภาพโซเวียต เชื่อกันว่าเกิดจากดาวเคราะห์น้อยพุ่งชนโลก

credit: http://www.arm.ac.uk/paseg/

ตัวอย่างเทหวัตถุจากอวกาศที่ตกลงมาโดยที่เราไม่รู้ตัวคือ เหตุระเบิดที่ ทังกัสกา ไซบีเรีย เมื่อปี 2451 ครั้งนั้นอุกกาบาตมีพลานุภาพเท่ากับระเบิดนิวเคลียร์ 15 เมกะตัน ทำลายต้นไม้กว่า 60 ล้านต้น ในอาณาบริเวณ 2,150 ตารางกิโลเมตร โชคดีที่ไม่ใช่บริเวณที่มีประชากรอาศัยอย่างหนาแน่น

แปลโดย : วัชราวุฒิ หน่อแก้ว ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

----------------------------------------------------------

ฤดูมรสุมของระบบสุริยะ สัญญาณชี้การเริ่มต้นของพายุสุริยะ

August 22^nd, 2006

Adapted : www.space.com : Sun's Next Stormy Cycle Starts

ขณะนี้ถือว่าเป็นช่วงที่ดวงอาทิตย์สงบที่สุด ในรอบสุริยะที่จะเกิดทุกๆ 11 ปี โดยมีจำนวนจุดดับ (Sunspot) น้อย และมีการลุกจ้าที่ผิว (solar flare) ไม่บ่อยนัก แต่เมื่อวันที่ 31 กรกฎาคม ที่ผ่านมา กลับพบจุดดับขนาดเล็กหนึ่งจุดปรากฏเป็นช่วงเวลาสั้นๆ เพียงไม่กี่ชั่วโมง ซึ่งอาจเป็นเพียงเหตุการณ์ปกติธรรมดา เว้นเสียแต่ว่านี่จะเป็น “การย้อนกลับเชิงแม่เหล็ก” (magnetically backward) อันเป็นสัญญาณบ่งบอกจุดเริ่มต้นของ วัฏจักรสุริยะ ครั้งต่อไป โดยทั่วไปสนามแม่เหล็กที่จุดดับจะเรียงตัวตามแนว เหนือ-ใต้ แต่จุดดับที่พบนี้วางตัวในแนว ใต้-เหนือ ณ ละติจูด 13 องศาใต้ โดยทั่วไปจุดดับอยู่อยู่ระหว่างละติจูด 30 องศาเหนือ ถึง 30 องศาใต้

จำนวนจุดดับเทียบกับเวลาในช่วงวัฏจักรดวงอาทิตย์ลำดับที่ 23 (นับตั้งแต่เริ่มมีการบันทึกจุดดับ)

เส้นทึบตรงกลางคือจำนวนจุดดับที่คาดว่าจะเกิด ส่วนเส้นประบนและล่างคือจำนวนจุดที่อาจคลาดเคลื่อน

Credit :http://www.lambo.aros.net/order/sunspot01.GIF

นอกจากนี้ยังมีรายงานว่าตรวจพบ การประทุขนาดเล็กบริเวณใกล้ๆ ขั้วดวงอาทิตย์ ซึ่งก็เป็นสัญญาณสัญญาณของวัฏจักรสุริยะเช่นกัน จุดดับเป็นพื้นที่ ที่มีอันตรกิริยาเชิงแม่เหล็กอันรุนแรง เป็นบริเวณที่สสารถูกดึงขึ้นมาจากด้านล่าง ส่วนจุดมืดคล้ำนั้นก็คล้ายกับส่วนยอดของขวดโซดา ซึ่งบางทีก็ปะทุแล้วส่งฟองก๊าซร้อนยิ่งยวด ที่เรียกว่า Plasma ออกสู่อวกาศ เราอยู่ใกล้จุดสิ้นสุดของวัฏจักรดวงอาทิตย์รอบที่ 23 ซึ่งผ่านช่วงรุนแรงที่สุดไปแล้วเมื่อปี 2544 ส่วนรอบที่ 24 กำลังเริ่มต้น

จุดดับใกล้ๆ เส้นศูนย์สูตรดวงอาทิตย์ จากหอสังเกตการณ์ Göran Scharmer and Kai Langhans, ISP

ในช่วงความยาวคลื่น 436.4 nm (Continuum) เมื่อวันที่ 14 สิงหาคม 2546

Credit: http://www.solarphysics.kva.se/gallery/images/2003/

ที่ช่วงรุนแรงที่สุดที่สุดของวัฏจักรรอบที่ 23 ไม่ค่อยมีอะไรให้บันทึก แต่กลับพบการลุกจ้า (solar flare) ปรากฏต่อเนื่องสอดคล้องกับการพุ่งชนโลกของพายุสุริยะหลายครั้ง ในเดือนพฤศจิกายน 2546

การลุกจ้า (Solar flare) ที่ผิวดาวอาทิตย์ ซึ่งสอดคล้องกับจำนวนจุดดับบนดวงอาทิตย์

Credit: http://solar.physics.montana.edu/max_millennium/

นักดาราศาสตร์คิดว่ารอบที่ อบที่ 24 นี้ อาจจะรุนแรงขึ้น โดยอาศัยข้อมูลที่บันทึกไว้ในประวัติศาสตร์ (23 รอบ ที่บันทึกได้) และการจำลองโดยคอมพิวเตอร์ อันตรกิริยาที่รุนแรงขึ้นหมายถึงอันตรายต่อระบบอิเลคทรอนิคส์บนดาวเทียมและระบบกำเนิดไฟฟ้า-สายส่งไฟฟ้าบนโลก พายุสุริยะพ่นอนุภาคพลังงานสูงออกสู่อวกาศ และเมื่ออนุภาคมีอันตรกิริยากับสนามแม่เหล็กที่ปกป้องโลก อนุภาคมีประจุที่มีพลังงานสูงพอ จะสามารถพุ่งผ่านเข้ามายังชั้นบรรยากาศใกล้ผิวโลกหรืออาจมาถึงผิวโลก จนก่อความเสียหายดังกล่าวได้

เพื่อรับมือกับเหตุการณ์นี้ นาซามีแผนจะส่งยานสำรวจในโครงการ STEREO ซึ่งเป็นดาวเทียมคู่ขึ้นสู่อวกาศเพื่อเตรียมพร้อมในการศึกษาและสังเกตการณ์ พฤติกรรมของดวงอาทิตย์ อันจะเป็นประโยชน์ในการทำความเข้าใจและป้องกันหรือลดทอนอันตรายจากพายุสุริยะ

แปลโดย : วัชราวุฒิ หน่อแก้ว ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

--------------------------------------------------------

ยานสำรวจคู่ พร้อมแล้วสำหรับดวงอาทิตย์

August 22^nd, 2006

Adapted : www.space.com : STEREO Ready to Take on the Sun

ดาวเทียมสำรวจดวงอาทิตย์ Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO) ของนาซา กำลังจะถูกส่งขึ้นสู่อวกาศโดยจรวดขับดัน Delta Rocket II ในวันที่ 31 สิงหาคม ศกนี้ โดยภารกิจนี้มีเวลาสองปี เพื่อสร้างมุมมองในสามมิติของดวงอาทิตย์

การปฏิบัติงานสำรวจเมื่อ Coronal Mass Ejectionพุ่งเข้าหายาน STEREO

Credit: NASA

ดาวเทียมคู่จะทำการสำรวจ จุดกำเนิด วิวัฒนาการ และผลลัพธ์จากการปลดปล่อยมวลในชั้นบรรยากาศโคโรนา (Coronal Mass Ejections : CMEs) ของดาวอาทิตย์ CMEs เป็นการระเบิดครั้งใหญ่บนผิวดาวอาทิตย์ เนื่องจากเส้นสนามแม่เหล็กเกิด reconnection (การต่อใหม่) หรือการที่เส้นสนามเส้นหนึ่งขาดแล้วย้ายไปเชื่อมติดกับเส้นสนามใกล้เคียงอีกเส้นหนึ่ง ก่อให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล พร้อมทั้งพากลุ่มอนุภาคที่เรียกว่า Plasma หรือ CMEs ดังกล่าวออกมา ที่อันตรายที่สุดคือ เมื่อมันพุ่งตรงมายังโลก จะก่อให้เกิดความเสียหายจากอนุภาคพลังงานสูงเหล่านั้น ทั้งการรบกวนเชิงอิเลคโทรนิคส์ ที่ติดตั้งบนดาวเทียม ยานอวกาศ อุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์บนเครื่องบิน หรือแม้แต่ที่ติดตั้งอยู่บนผิวโลก ตัวอย่างเช่น เหตุการณ์พายุสุริยะ เมื่อปลายทศวรรษที่ 80(1980s) ที่เกิดไฟฟ้าดับทั่วรัฐควิเบค (Quebec) ในประเทศคานาดา

หนึ่งในยานอวกาศ STEREO กำลังเคลื่อนย้ายสู่ศูนย์การบินอวกาศกอดดาร์ด

(Goddard Space Flight Center) เพื่อเข้ารับการทดสอบ

Credit: NASA/JHUAPL

อนุภาคพลังงานสูงที่เกี่ยวข้องกับการประทุจากดวงอาทิตย์ สามารถทำอันตรายต่อนักบินอวกาศเมื่อพวกเขาออกไปจากขอบเขตปกป้องของสนามแม่เหล็กโลกและต้องปฏิบัติหน้าที่เป็นระยะเวลานาน โดยเฉพาะการเดินทางสู่ดาวอังคาร อังคาร

เมื่อจัดเรียงตำแหน่งของยานสำรวจเทียบกับวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ จะช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้

ภาพสามมิติ และข้อมูลที่ทันเวลาจากปรากฎการณ์พายุสุริยะ

Credit: NASA/JHUAPL

เพื่อที่จะสร้างมุมมองที่มีมิติมากขึ้นของดวงอาทิตย์ และสร้างความเข้าใจเชิงลึก ยานสำรวจทั้งสองจะประจำตำแหน่งที่ต่างกันบนวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ STEREO A จะโคจรนำหน้าโลก ส่วน B โคจรตามหลังโลกมา เพื่อให้เห็นภาพจากสองมุมมอง เช่นเดียวกับดวงตาของมนุษย์ที่มีสองดวงแยกห่างจากกัน ผลจากการที่เรามีดวงตาสองดวงวางแยกกันเป็นระยะทางหนึ่ง ทำให้สมองมนุษย์สามารถรวมภาพจากสองตากลายเป็นภาพ “สามมิติ” นั่นเอง

ดาวเทียมแต่ละดวงจะติดตั้งกล้องถ่ายภาพและอุปกรณ์ตรวจวัดอนุภาคในลมสุริยะรวมถึงคลื่นวิทยุด้วย

แปลโดย : วัชราวุฒิ หน่อแก้ว ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

-------------------------------------------------------

Adapted from : www.space.com : Star Observation Could Solve Cosmic Riddle

ลิเธียมเป็นหนึ่งในธาตุที่เชื่อกันว่าเกิดได้ในช่วงการระเบิดครั้งใหญ่เมื่อครั้งกำเนิดเอกภพหรือที่เรียกว่าทฤษฎี Big Bang แต่เมื่อนักดาราศาสตร์เปรียบเทียบปริมาณลิเธียมภายในชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์ที่มีอายุมากซึ่งสังกัดกาแลกซีทางช้างเผือกของเรา พวกเขาพบว่าปริมาณลิเธียมที่คาดว่าจะตรวจพบ สูงกว่าที่ตรวจพบจริงประมาณ 2 ถึง 3 เท่า นี่จริงเป็นปริศนาที่เรียกว่า Cosmological Lithium Problem ซึ่งเป็นปริศนาคาใจนักดาราศาสตร์มานานหลายปี

Credit: ESO

นักวิจัยพยายามไขปริศนานี้ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์ Very Large Telescope ณ หอสังเกตการณ์ European Southern Observatory ขององค์การอวกาศยุโรป (European Space Agency) ซึ่งตั้งอยู่ในประเทศชิลี เพื่อศึกษากระจุกดาวทรงกลม NGC 6397 อันประกอบด้วยดาวฤกษ์โบราณนับครึ่งล้านดวง อยู่ห่างจากโลก 7,200 ปีแสง ดาวฤกษ์ภายในกระจุกดาวดังกล่าวมีอายุแตกต่างกันไป ดังนั้นนักวิจัยจึงสามารถศึกษาธาตุต่างๆ ในชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์ซึ่งอยู่ในช่วงอายุแตกต่างกันไปตามขั้นตอนของวิวัฒนาการ

Credit: European Southern Observatory

นักวิจัยพบว่าขณะที่ดาวฤกษ์มีอายุมากขึ้น อัตราส่วนของลิเธียมภายในชั้นบรรยากาศเปรียบเทียบกับเมื่อช่วงที่ดาวมีอายุน้อย เพิ่มขึ้นเล็กน้อยแล้วค่อยๆ ลดลงอย่างรวดเร็ว โดยกระบวนการดังกล่าวคาดว่าต้องใช้เวลาหลายพันล้านปี นักวิจัยทำการคาดคะเนย้อนกลับไปในอดีตเพื่อตัดสินปริมาณลิเธียมเมื่อครั้งแรกเริ่มของดาวฤกษ์และพบว่าปริมาณดังกล่าวสอดคล้องเป็นอย่างดีกับการคำนวณปริมาณธาตุลิเธียมโดยทฤษฎี Big Bang นั่นหมายความว่าปริมาณลิเธียมลดลงขณะที่มันอยู่ภายในดาวฤกษ์ โดยกลไกบางอย่าง เช่น กระบวนการที่คล้ายกับสายพานลำเลียง (conveyor belt transport) จะพาธาตุหนัก ( หนักกว่าฮีเลียม ) อย่างลิเธียมจากผิวดาวจมลงไปสู่ภายในดาวฤกษ์ ที่ซึ่งพวกมันจะถูกทำลาย

กลุ่มดาว Ara ซึ่งเป็นกลุ่มดาวทางซีกฟ้าใต้

Credit:http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Ara_constellation_map.png

อาลัย James Van Allen

August 18^th, 2006

Adapted from : www.nasa.gov :Pioneering Astrophysicist James Van Allen Dies

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์รุ่นบุกเบิก James Van Allen เสียชีวิตเมื่อวันที่ 9 สิงหาคม ที่ผ่านมา ขณะอายุได้ 91 ปี

“James Van Allen เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ด้านอวกาศชาวอเมริกันซึ่งประสบความสำเร็จมากที่สุดและเยี่ยมยอดที่สุดในยุคของพวกเรา และนักวิจัยน้อยคนนักที่จะมีความชำนาญหลากหลายและมากด้วยทักษะปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์อย่างเช่นเขา” ผู้อำนวยการองค์การนาซา Michael Griffin กล่าวสดุดี “เส้นทางการสำรวจอวกาจของนาซาก้าวมาไกลอย่างทุกวันนี้ก็เพราะงานภาคพื้นดินที่ก้าวหน้าของ Dr. Van Allen”

บุรุษทั้งสามผู้ผลักดันความสำเร็จของโครงการ Explorer 1 ดาวเทียมดวงแรกของสหรัฐอเมริกา ซึ่งถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 31 มกราคม 2501 จากซ้าย William H. Pickering, James Van Allen และ Wernher von Braun

Credit: NASA.

Van Allen เป็นที่รู้จักแพร่หลายเมื่อปี 2501 ด้วยการค้นพบแถบแผ่รังสี ที่เรียกกันว่า Van Allen belts ซึ่งล้อมรอบโลกเอาไว้ นอกจากนี้เขายังเป็นส่วนหนึ่งในการค้นพบดวงจันทร์ดวงหนึ่งของดาวเสาร์ เมื่อปี 2522 เช่นเดียวกับแถบการแผ่รังสีรอบดาวเสาร์ แบบเดียวกับที่พบบนโลก

แถบรังสีซึ่งเกิดจากอนุภาคมีประจุถูกกักไว้ในสนามแม่เหล็กโลก ได้รับชื่อว่า Van Allen Belt

Credit: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/6/61/SouthAtlanticAnomoly.gif

Van Allen เป็นนักฟิสิกส์แถวหน้า ระหว่างอยู่ในหน้าที่การงาน เขาเป็นผู้อำนวยการการสำรวจทางวิทยาศาสตร์โดยดาวเทียม 24 ดวง และภารกิจสำรวจดาวเคราะห์ นับจากความสำเร็จในโครงการดาวเทียมดวงแรกของสหรัฐอเมริกา Explorer I ตามด้วยยาน Pioneer 10 และ 11 นอกจากนี้ยังช่วยพัฒนาแผน International Geophysical Year. “การค้นพบครั้งสำคัญบ่งชี้คุณภาพของการสำรวจ” Lou Friedman ผู้ก่อตั้งและผู้อำนวยการบริหารของ Planetary Society ซึ่งทำงานกับ Van Allen ในภารกิจสำรวจดาวเคราะห์เมื่อช่วงกลางทศวรรษที่ 70 กล่าว “Jim Van Allen สร้างหลักไมล์สำคัญไว้มากมาย หนึ่งนั้นคือการใช้ชื่อของเขากับสิ่งที่ล้อมรอบโลกเอาไว้ (Van Allen Belt) เขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ผู้โดดเด่น นักสำรวจผู้เยี่ยมยอดและบุรุษผู้ยิ่งใหญ่ เป็นที่เคารพและควรค่าแก่การให้เกียรติ” (หมายเหตุ Jim เป็นชื่อเล่นที่ย่อมาจาก James)

“เขาเป็นผู้บุกเบิก ผู้ช่วยสร้างยุคอวกาศ ส่งเสริมการผจญภัยในอวกาศที่ไกลออกไป และช่วยเปิดทางสู่การสำรวจระบบสุริยะชั้นนอก” Friedman แถลง “ใครก็ตามที่รู้จักเขาถือว่ามีสิทธิ์พิเศษ เรา (Planetary Society) นับตัวเองว่าเป็นหนึ่งในผู้มีสิทธิ์พิเศษจากการที่เขาช่วยเราและเป็นที่ปรึกษาผู้ซื่อสัตย์มานานหลายปี”

การจำลอง Van Allen Belts ภายในแทงค์กักพลาสมา ใน Electric Propulsion Laboratory

ที่ Lewis Research Center , Cleveland Ohio

Credit: NASA

เพื่อเป็นตอบแทนสิ่งที่เขาอุทิศต่องานวิจัยด้านอวกาศของสหรัฐฯ Van Allen ได้รับปริญญาดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์ 13 ใบ เหรียญผลสัมฤทธิ์ยอดเยี่ยมของนาซา (Medal of Exceptional Achievement) the Commander of the Order du Merite pour la Recherche et L'Invention และ เหรียญทองจาก Royal Astronomical Society

-------------------------------------------------------

เมื่อนักดาราศาสตร์ค้นพบดาวฤกษ์

ที่หลังดาวเคราะห์บริวาร

August 17^th, 2006

Adapted from : www.space.com : Hidden Star of Known Planet Found

เมื่อปี 2546 นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะด้วยการตรวจวัดแสงแสงจากดาวไกลโพ้นที่อ้อมรอบดาวฤกษ์ ที่ซึ่งคาดว่ามีดาวเคราะห์เพราะปรากฎการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงขนาดเล็ก (gravitational microlensing)

เราอาจคุ้นเคยกับเลนส์ความโน้มถ่วงโดย “กาแลกซี” ซึ่งมีกำลังสูงกว่ามากเพราะมวลของดาวทั้งกาแลกซี แต่สำหรับเลนส์ความโน้มถ่วงชนิดนี้แม้จะมวลน้อยกว่ามากแต่ก็เพียงพอที่จะบิดเส้นทางเดินของแสงได้

เมื่อแสงจากดาวฤกษ์ไกลโพ้นถูกเบี่ยงเบนและขยายความเข้มโดยสนามความโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ที่บังอยู่ด้านหน้า

กล้องฮับเบิลถ่ายภาพ OGLE-2003-BLG-235/MOA-2003-BLG-53 ภายในกาแลกซีทางช้างเผือก (ดาวกากบาท)

ภาพล่างซ้ายแสดงแสงจากดาวฤกษ์เบื้องหน้า (มีดาวเคราะห์) และดาวฤกษ์ไกลโพ้นด้านหลังซึ่งสว่างกว่า

Credit: NASA, ESA, D. Bennett (University of Notre Dame) and J. Anderson (Rice University)

การโคจรของดาวเคราะห์บริวารของดาวฤกษ์ด้านหน้าจะทำให้แสงจากดาวฤกษ์ด้านหลังสว่างขึ้นชั่วขณะหนึ่ง ซึ่งส่วนใหญ่ แสงจากดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์จะถูกบดบังโดยแสงจากดาวฤกษ์ไกลโพ้นที่สว่างกว่า (เนื่องจากเลนส์ความโน้มถ่วงช่วยขยายความเข้มแสงนั่นเอง) ทำให้ในกรณีนี้นักดาราศาสตร์ตรวจพบดาวเคราะห์ก่อนที่จะตรวจพบดาวฤกษ์แม่

แต่หลังจากนั้นก็ต้องใช้เวลากว่า 2 ปี จึงจะสามารถถ่ายภาพดาวฤกษ์แม่ได้โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล และนี่เป็นครั้งแรกที่สามารถถ่ายภาพดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ผ่านเลนส์ความโน้มถ่วงขนาดเล็ก

จำลองดาวเคราะห์โคจรรอบดาวแคระแดง แม้จะไม่สามารถถ่ายภาพดาวเคราะห์ได้โดยตรง แต่ยืนยันการมีอยู่จากปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงขนาดเล็ก ส่วนวงแหวนและดวงจันทร์รอบดาวเคราะห์ก๊าซเป็นเพียงสมมติฐาน

Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

ดาวฤกษ์เบื้องหน้าถูกตรวจพบเมื่อนักดาราศาสตร์สังเกตการณ์ดาวฤกษ์ไกลโพ้นอยู่ในละแวกที่ดาวฤกษ์อื่นๆ เบียดเสียดยัดเยียดกันอยู่ และพบว่าดาวฤกษ์ไกลโพ้นดวงนั้นสว่างกว่าที่คาดไว้ประมาณร้อยละ 20

ความสว่างที่เกินมาก็มาจากเลนส์ความโน้มถ่วงที่ช่วยขยายความสว่างให้ ทำให้ดาวฤกษ์ทั้งสองดูเหมือนจะใกล้โลกกว่าเมื่ออยู่เพียงดวงเดียว

จำลองดาวแคระแดงซึ่งมีอุณหภูมิต่ำ สำหรับวัตถุที่มีสมบัติใกล้เคียงกับวัตถุดำยิ่ง และมีอุณหภูมิต่ำ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

(ที่ตามนุษย์มองเห็น) ที่เด่นก็คือแสงสีแดง

Credit:NASA/GSFC

กล้องฮับเบิลสามารถแยกภาพดาวทั้งสองออกจากกันได้ อย่างไรก็ตามก็ต้องถ่ายภาพเป็นจำนวนมาก และใช้แผ่นกรองแสงหลายชิ้นสำหรับความยาวคลื่นต่างๆ กัน กล้องฮับเบิลบันทึกความแตกต่างของสีจากแสงดาวฤกษ์ที่ซ้อนทับกัน ได้ผลออกมาว่า ดาวฤกษ์ทั้งสองมีตำแหน่งบนท้องฟ้าห่างกัน 0.7 มิลลิฟิลิปดา แต่ดาวฤกษ์ที่ไกลกว่าดูเหมือนจะสว่างและมีสีแดงเข้มกว่าเล็กน้อย

ดาวฤกษ์แม่ของดาวเคราะห์ดังกล่าวได้ชื่อว่า OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L เป็นดาวแคระแดง มวลประมาณร้อยละ 60 ของดวงอาทิตย์ ห่างจากโลก 19,000 ปีแสง ส่วนดาวเคราะห์บริวารมีมวล 2.6 เท่ามวลดาวพฤหัสบดี และเชื่อกันว่ามันโคจรห่างจากดาวแคระแดงเป็นระยะทางพอๆ กับระยะระหว่างดาวพฤหัสบดีกับดวงอาทิตย์

-------------------------------------------------------

สองพายุแดงบนดาวพฤหัสบดี

ในย่านรังสีอินฟราเรด

August 8^th, 2006

Adapted from : www.space.com : Differences Spotted in Jupiter's Big Red Storms

ก่อนหน้านี้เราทราบกันมาแล้วว่าบนดาวพฤหัสบดีนอกจากจุดแดงใหญ่ (Great Red Spot) ซึ่งเป็นพายุขนาดใหญ่ที่ปรากฏมาเนิ่นนานนับแต่กาลิเลโอประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์เพื่อสังเกตการณ์เทหวัตถุ ยังมีพายุอีกลูกหนึ่ง Red Spot Jr. ซึ่งปรากฎเป็นสีสนิมภายในย่านความถี่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตามนุษย์มองเห็น (Visible Light) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางพอๆ กับโลก และเกิดจากการรวมตัวของจุดขาว สามจุด ในช่วงปี 2541 – 2543 จนกระทั่งในปี 2548 ก็เปลี่ยนเป็นสีแดงคล้าย Great Red Spot ซึ่งเป็นพายุที่มีขนาดใหญ่ประมาณสองเท่า ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามันเคลื่อนที่ในชั้นบรรยากาศไปรอบๆ ดาวพฤหัสบดี มาแล้วอย่างน้อย 342 ปี ด้วยกลไลอันแตกต่าง เนื่องจากดาวพฤหัสบดีไม่มีมหาสมุทรและไม่มีผิวแข็งตัน พายุดังกล่าวจึงเหมือนกับพายุเฮอริเคนบนโลก

ภาพถ่ายในย่าน near-อินฟราเรดทางซ้ายมือแสดงภาพดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์ (ด้านบน) โดยกล้อง Keck II ขวามือเป็นจุดแดงทั้งสองในช่วงความยาวคลื่น 5 ไมครอน โดย Red Spot Jr. ดูมืดคล้ำกว่า เนื่องจากเมฆของจุด Red Spot Jr. มีความหนาแน่นน้อยกว่าหรือส่วนสูงสุดของเมฆต่ำกว่าจุดแดงใหญ่

Credit: I. de Pater, M. Wong, A. Conrad, and C. Go

ผลการสังเกตการณ์จากกล้องโทรทรรศน์ Keck II บนยอดเขา Mauna Kea ในฮาวาย โดยบันทึกภาพในย่านรังสีอินฟราเรด เผยความแตกต่างจากภาพที่เราเห็นจนชินตา ภาพดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าที่ส่วนบนสุดของ Red Spot Jr. ยังต่ำกว่า ส่วนที่สูงที่สุดของ จุดแดงใหญ่ หรือมีความหนาแน่นต่ำกว่าและด้วยเหตุนี้จึงสะท้อนแสงได้น้อยกว่า Imke de Pater นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยคาลิฟอร์เนีย, เบิร์กลีย์ อธิบาย

Red Spot Jr. เมื่อวันที่ 16 จุดแดงใหญ่เคลื่อนไปทางตะวันตก (ซ้ายมือ) ส่วนจุดแดงเล็กเคลื่อนไปทางตะวันออก (ขวามือ) ก่อนจะมาเฉียดกันเมื่อต้นเดือนกรกฎาคมที่ผ่านมา

Credit: NASA, ESA, A.Simon-Miller (NASA/GSFC), I. de Pater, and M. Wong(UC Berkeley)

ทีมนักดาราศาสตร์คิดว่าด้วยช่องว่างระหว่างส่วนบนสุดของเมฆ Red Spot Jr โมเลกุลอย่างมีเทนภายในชั้นบรรยากาศอาจดูดกลืนรังสีอินฟราเรดได้มากขึ้น

พายุทั้งสองเคลื่อนผ่านกันเป็นบางครั้งบางคราว ครั้งล่าสุดเกิดเมื่อต้นเดือนกรกฎาคมนี้เอง ทั้งสองไม่ได้ชนกัน แต่ Red Spot Jr. ถูกอัดให้เคลื่อนไปทางตะวันออกเล็กน้อย ซึ่งเป็นทิศทางการหมุนของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ดวงนี้ ส่วน Great Red Spot หมุนตัวไปทางตะวันตกเนื่องจากอยู่บนแถบที่ต่างกันบนชั้นผิว Jovian ที่เคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้าม

จากกล้องฮับเบิลแสดงพายุสีขาว FA DE และ BC เมื่อวันที่ 18 กันยายน 2540

พายุทั้งสามรวมตัวกันจนเป็น Oval BA แล้วค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสีแดง

credit: NASA

ยังไม่มีใครทราบแน่ชัดว่าเหตุใดพายุทั้งสองจึงมีสีแดง แนวคิดหนึ่งคือลมหมุนของพายุ ซึ่งมีความเร็วถึง 640 กิโลเมตรต่อชั่วโมงขุดเอาสารเคมีภายในบรรยากาศชั้นในขึ้นมาเมื่อโมเลกุลสารเคมีเหล่านั้น ถูกรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ก็จะแตกตัวพร้อมทั้งคายพลังงานออกมาในรูปแสงสีแดง ทำให้เรามองเห็นพายุเป็นสีแดง

-------------------------------------------------------

เมื่อดาวจะกลืนดาว

August 8 ^th, 2006

Adapted from : www.space.com : Object Survives Being Swallowed by a Star

จากหอสังเกตการณ์ European Southern Observatory ด้วยกล้องโทรทรรศน์ Very Large Telescope นักดาราศาสตร์พบระบบดาวคู่ที่ประกอบด้วยดาวแคระขาว (white dwarf) และดาวแคระน้ำตาล (brown dwarf) ซึ่งดาวแคระขาวในระยะดาวยักษ์แดงอาจกำลังดูดกลืนดาวแคระน้ำตาลเข้ามาในชั้นบรรยากาศของมัน

ดาวแคระขาวแต่เดิมก็คือดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ที่หลอมธาตุเบาเป็นเชื้อเพลิงจนใกล้หมดแล้วศูนย์เสียสมดุลของแรงโน้มถ่วง

กับแรงดันความร้อนจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชัน จากนั้นแล้วขยายตัวออกเป็นดาวยักษ์แดงปลดปล่อยก๊าซออกไปในอวกาศเหลือส่วนแกนกลางขนาดเท่าโลกที่มีความหนาแน่นสูง

เป็นซากดาวที่เรียกว่า “ดาวแคระขาว” ส่วนดาวแคระน้ำตาลเป็นเพียงดาวที่มีมวลไม่มากพอสำหรับจุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันกลายเป็นดาวฤกษ์อย่างสมบูรณ์

ระบบดาว WD0137-349 ซึ่งประกอบด้วยดาวแคระขาวและดาวแคระน้ำตาล

Credit: http://procyon.lpl.arizona.edu/WD/charts/WD0137-349.gif

ระบบดาวนี้เรียกว่า WD 0137-349 ห่างจากโลก 300 ปีแสง ดาวแคระทั้งสองห่างกันเป็นระยะเพียงหนึ่งในพันเท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ ใช้เวลาโคจรรอบกันและกันเพียงสองชั่วโมง ในอดีตดาวทั้งสองอยู่ห่างกันมากกว่านี้ เมื่อดาวดวงหนึ่งขยายตัวเป็นดาวยักษ์แดง กลับเป็นการลดอัตราเร็วการโคจรของดาวแคระน้ำตาล ทำให้มันโคจรเป็นเกลียวเจ้าไปหาเพื่อนบ้านที่ใหญ่กว่า แต่แม้ว่าจะมีขนาดเล็กเกินกว่าที่จะเป็นดาวฤกษ์ แต่ดาวแคระน้ำตาลที่มีมวล 20 เท่าของดาวพฤหัสบดี ยังมากพอที่จะไม่ถูกความร้อนจากดาวยักษ์แดงระเหยก๊าซในชั้นบรรยากาศออกไปหมด เหตุผลที่ทำให้ดาวแคระน้ำตาลรอดจากการระเหยอีกข้อหนึ่งก็คือ ดาวแคระน้ำตาลช่วยเร่งให้ดาวเพื่อนบ้านผ่านระยะดาวยักษ์แดงไปเร็วขึ้น ปกติดาวยักษ์แดงจะไม่ขยายตัวจนกลืนสิ่งรอบข้างภายในเวลา 100 ล้านปี แต่ในระบบนี้มันอาจจะขยายตัวโดยใช้เวลาไม่กี่ทศวรรษ

เมื่อดาวแคระขาวดูดก๊าซจากดาวเพื่อนบ้านมวลสารที่ดูดออกมาจะหมุนวนรอบดาวแคระขาวเป็นแผ่นจาน

Accretion disc ก่อนตกลงสู่ผิวดาว

Credit:CLAS/ASU

แม้ว่าดาวแคระน้ำตาลจะรอดชีวิตไปได้ชั่วคราว แต่ด้วยการโคจรที่ค่อยๆ เข้าใกล้เพื่อนบ้านและภายในเวลาประมาณ 1,400 ล้านปี มันก็จะเข้าใกล้มากพอที่ดาวแคระขาวจะดูดก๊าซในชั้นบรรยากาศออกไป ดาวแคระน้ำตาลก็จะผอมลงๆ ขณะที่มวลที่ดาวแคระขาวดูดลงไปจะกระตุ้นให้เกิดการระเบิดเชิงเทอร์โมนิวเคลียร์ (Thermonuclear) ที่เรียกว่า nova โดย nova แต่ละครั้งจะเกิดห่างกันหลายสิบปีทีเดียว

4,500 ล้านปีก่อนดวงอาทิตย์ก่อกำเนิดและโลกก็เกิดตามมาหลังจากนั้นไม่นาน แต่ในอีกพันล้านปีข้างหน้าโลกจะไม่เหมาะกับดวงอาทิตย์อีกต่อไป เนื่องจากดาวอาทิตย์จะเริ่มขยายตัวจนโลกร้อนขึ้นชั้นบรรยากาศและน้ำจะถูกระเหยออกไป เมื่อนั้นโลกจะไม่เหมาะสำหรับสิ่งมีชีวิตอีกต่อไป

Credit: Space.com

งานชิ้นนี้เป็นหลักฐานชิ้นแรกที่เผยว่า เทหวัตถุขนาดเล็กอย่างดาวแคระน้ำตาลสามารถรอดจากการดูดกลืนโดยดาวยักษ์แดงได้ ก่อนหน้านี้มีเพียงดาวแคระแดง (red dwarf) ซึ่งมีมวลเพียงหนึ่งในสามของดวงอาทิตย์ที่รอดจากเหตุการณ์ลักษณะนี้ได้

-------------------------------------------------------

วัตถุประหลาดดาวฤกษ์ก็ไม่ใช่ดาวเคราะห์ก็ไม่เชิง

August 8 ^th, 2006

Adapted from : www.space.com : Oddball Objects: Neither Stars or Planet

จากหอสังเกตการณ์ European Southern Observatory ซึ่งตั้งอยู่ในประเทศชีลี นักดาราศาสตร์พบวัตถุที่เรียกว่า planemos มวล 7 และ 14 เท่าของดาวพฤหัสบดี โคจรรอบกันเป็นระบบเทหวัตถุคู่ แต่ทั้งสองไม่ใช่ดาวฤกษ์

Planemo หรือวัตถุมวลคล้ายดาวเคราะห์ ล้อมรอบด้วยวงแหวนก๊าซและฝุ่นที่อาจกลายมาเป็นดาวบริวาร

Credit: Jon Lomberg, www.jonlomberg.com

Planemos คือวัตถุคล้ายดาวแคระน้ำตาล (brown) ซึ่งมีมวลน้อยเกินไปที่จะสร้างความดันและความร้อนที่มากพอสำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน อันเป็นคุณสมบัติสำคัญของดาวฤกษ์ แต่ก็มากกว่าดาวเคราะห์อย่างดาวพฤหัสบดีเพียงไม่กี่เท่า จึงดูคล้ายดาวเคราะห์ มากกว่าดาวฤกษ์

ประมาณครึ่งหนึ่งของดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ทั้งหมดมีเพื่อนบ้าน ประมาณหนึ่งในหกของดาวแคระน้ำตาลก็มีคู่เช่นกัน แต่สำหรับระบบวัตถุ Oph 162225-240515 เป็น Planemo binary (ระบบ planemo คู่) เพียงระบบเดียวที่เรารู้จัก

binary planemo ที่มีแผ่นวงแหวนฝุ่นก๊าซล้อมรอบ

Credit:ESO

Oph 162225-240515 มีอายุประมาณหนึ่งล้านปี อยู่ในบริเวณที่ดาวฤกษ์รุ่นใหม่ๆกำลังก่อตัว ของกลุ่มดาว Ophiuchus ห่างจากโลก 400 ปีแสง Planemo คู่ อยู่ห่างกันหกเท่าของระยะทางระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวพลูโต เมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ ถ่ายภาพในช่วงรังสีอินฟราเรดซึ่งแผ่ออกมาจากฝุ่นหรือก๊าซอุณหภูมิต่ำ พบว่า planemos ทั้งสองหรือดวงเดียวอาจล้อมรอบด้วยแผ่นจานก๊าซและฝุ่น จากการวิเคราะห์แสงดาวและสเปคตรัมของพวกมันได้หลักฐานแน่นหนาว่าระบบดาวนี้เกิดในช่วงเวลาเดียวกัน แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่มั่นใจว่าดาวแบบนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ซึ่งคำตอบอาจเกี่ยวข้องกับคำถามที่ว่าเราจะสามารถนับมันเป็นดาวเคราะห์ด้วยหรือไม่

นักดาราศาสตร์หลายคนกำหนดเส้นแบ่งไว้ที่ มวล 13 เท่าของดาวพฤหัสบดี ซึ่งเป็นมวลที่สามารถเผาไอโซโทปของไฮโดรเจนอย่าง deuterium เป็นระยะเวลาสั้นๆ แต่มวลที่ต่ำกว่านี้ไม่สามารถทำได้ แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนเห็นว่าไม่ควรตัดสินความป็นดาวเคราะห์ด้วย “มวล” แต่เพียงอย่างเดียว หากแต่ควรพิจารณากระบวนการก่อตัวด้วย

ภาพอินฟราเรดของ Oph 162225-240515AB จากอุปกรณ์ ISAAC ของกล้อง Very Large Telescope

Credit:ESO

ดาวเคราะห์ที่เรารู้จักส่วนมาก รวมทั้งในระบบสุริยะ ต่างก็เกิดจากแผ่นจานฝุ่นก๊าซรอบดาวฤกษ์อายุน้อยหรือแม้แต่ดาวแคระน้ำตาล เท่าที่นักวิทยาศาสตร์สามารถบอกได้ คู่ planemo นี้ ไม่ได้เกิดจากกระบวนการดังกล่าว

ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์คิดว่าควรอธิบายการกำเนิดระบบ planemo คู่นี้ด้วยวิธีการเดียวกับ “ระบบดาวคู่” เมื่อเมฆก๊าซที่กำลังยุบตัวถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนก่อนที่จะเกิดแกนดาวฤกษ์ อย่างไรก็ดียังมีเสียงคัดค้านที่จะเรียกพวกมันว่า “ดาวเคราะห์คู่” (double planet) เพราะพวกมันไม่ได้เกิดมาแบบเดียวกับดาวเคราะห์ทั่วไป

นอกเหนือจากนี้ยังมีทฤษฎีอื่นที่อธิบายว่า Planemos คืออาจถูกขับออกมาจากอาณาบริเวณที่ให้กำเนิดดาว (stellar nursey) หรือกลุ่มก๊าซระหว่างดาวนั่นเอง แต่ดาวทั้งสองของ Oph 1622 ก็ยังห่างกันเกินไปและยังมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างกันน้อยจนไม่อาจเหลือรอดจากการถูกผลักออกมาแน่นอน จนแม้แต่ดาวฤกษ์หรือดาวแคระน้ำตาลที่โคจรผ่านมาก็สามารถแยกพวกมันออกจากกันอย่างถาวร

-------------------------------------------------------

แนวคิดใหม่ ซากดาวเย็นตัวอย่างไร

August 2 ^nd, 2006

Adapted from : www.space.com : Hot New Idea: How Dead Stars Go Cold

กลไกที่ทำให้เกิดการแผ่รังสีเอกซ์ จากซากดาวฤกษ์ที่กำลังหมุนรอบตัวเองหรือที่เรียกว่า “พัลซาร์ (pulsar) อาจไม่เป็นอย่างที่นักดาราศาสตร์เคยตั้งสมมติฐานไว้

พัลซาร์ก็คือดาวนิวตรอนที่กำลังหมุน ดาวนิวตรอนเกิดเมื่อดาวฤกษ์มวลมากสิ้นอายุขัย แล้วระเบิดเปลือกดาวออก เรียกว่า“ซูเปอร์โนวา” (supernova) เหลือแกนกลางที่มีมวลไม่ก็ถือว่าเป็นซากดาวที่มีความหนาแน่นสูง ดาวนิวตรอนขนาดเส้นผ่านศู์กลางเพียง 20 กิโลเมตร มีมวลถึง 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ อุณหภูมิผิวเริ่มต้นที่ 1,000 ล้านองศา แล้วเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว

สนามแม่เหล็กของพัลซาร์ ( พัลซาร์คือจุดมืดๆ กลางภาพ )

อนุภาคมีประจุจะเคลื่อนที่เป็นเกลียวรอบเส้นสนามแม่เหล็กพร้อมทั้งแผ่รังสีเอกซ์ออกมา

Credits: W.Becker/Max-Planck Institut für extraterrestrische Physik

ผลการสำรวจเดิมชี้ว่าพัลซาร์เย็นตัวลงเอง โดยปลดปล่อยรังสีเอกซ์จากสามบริเวณ

1. ผิวพัลซาร์ซึ่งร้อนพอที่จะแผ่รังสีเอกซ์

2. อนุภาคมีประจุแผ่รังสีเอกซ์ขณะที่พวกมันเคลื่อนที่ออกมาตามเส้นสนามแม่เหล็กของพัลซาร์

3. สำหรับพัลซาร์อายุน้อยมีจุดร้อนที่แผ่รังสีเอกซ์ ณ ขั้วดาว

แนวคิดเดิมอธิบายจุดร้อนกว่าล้านองศาที่ขั้วแม่เหล็กทั้งสองว่า เกิดจากอนุภาคมีประจุชนกันที่ผิวใกล้ขั้วดาว แต่ทว่าการสำรวจพัลซาร์อายุน้อยห้าแห่งที่มีอายุหนึ่งถึงหลายล้านปี ในย่านรังสีเอกซ์ โดยหอสังเกตการณ์ XMM-Newton ขององค์การอวกาศยุโรป (European Space Agency) ไม่พบการแผ่รังสีเอกซ์จากผิวหรือแม้แต่จากจุดร้อนที่ขั้ว มีเพียงแต่การแผ่รังสีของอนุภาคที่เคลื่อนที่ตามสนามแม่เหล็กออกมาเท่านั้น

พัลซาร์อับแสง PSR B1929+10 โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ XMM-Newton ผู้สำรวจอวกาศในย่านรังสีเอกซ์

Credits: W.Becker/Max-Planck Institut für extraterrestrische Physik

นักวิจัยรายงานว่า ไม่ใช่เรื่องน่าประหลาดใจที่ไม่พบการแผ่รังสีที่ผิว เนื่องจากพัลซาร์มีเวลาหลายล้านปีที่จะเย็นตัว ซึ่งมากพอที่การแผ่รังสีเอกซ์จากผิวค่อยๆ เลือนไปจนอยู่ในระดับที่ไม่อาจตรวจวัดได้ อย่างไรก็ดี เรื่องเหนือความคาดหมายคือการไม่พบจุดร้อนที่ขั้วต่างหาก นี่แสดงให้เห็นว่า ทฤษฎีเดิมยังไม่เพียงพอที่จะอธิบายการแผ่รังสีเอกซ์ทั้งหมดที่กล้องโทรทรรศน์ตรวจวัดได้

อนุภาคมีประจุวิ่งควงตามเส้นสนามแม่เหล็ก ปล่อยรังสีเอกซ์ออกมาจนเห็นเป็นลำแสงจากขั้วสอง เมื่อลำแสงดังกล่าวชนโลกก็จะถูกตรวจพบ แต่เนื่องจากพัลซาร์มีการหมุนสัญญาณที่รับได้ จึงมีลักษณะเป็นจังหวะ(Pulse) ดังนั้นจึงเรียกว่า Pulsar

Credit: http://www.bamboo.hc.edu.tw/research_publish/textbook/astro01/chapter03/images/k10-02-06-pulsar.JPG

นักวิจัยอธิบายว่าแทนที่อนุภาคมีประจุจะชนกันเหนือขั้วดาว แต่กลับเกิดจากภายในดาวนิวตรอนที่กำลังหมุนติ้ว ความร้อนที่ถูกกักไว้จะถูกพาไปยังภายนอกดาวโดยอิเลคตรอน ซึ่งถูกสนามแม่เหล็กเข้มข้นพาไปสู่ขั้วแม่เหล็กของดาวอีกที

ทฤษฎีทางเลือกทฤษฎีนี้ช่วยตอบคำถามทีว่าเหตุใดจึงตรวจไม่พบจุดร้อนที่ขั้วของพัลซาร์ โดยอธิบายว่าเช่นเดียวกับการแผ่รังสีเอกซ์จากผิวดาว การแผ่รังสีจากจุดร้อนจะค่อยหายไปขณะที่พัลซ่าร์เย็นตัวลง

-------------------------------------------------------

กลุ่มก๊าซยักษ์คล้ายอะมีบา

August 2 ^nd, 2006

Adapted from : www.space.com : Newfound Blob is Biggest Thing in the Universe

http://www.naoj.org/ : Giant Gas Clouds Illuminate Universe's Largest Structure

จากผลสังเกตการณ์โดยกล้องโทรทรรศน์ Keck บนยอดเขา Mauna Kea เกาะฮาวาย และกล้องโทรทรรศน์ Subaru นักดาราศาสตร์พบ โครงสร้างของกลุ่มสสารรูปร่างคล้ายอะมีบา (amoeba) ซึ่งเป็นจุลชีวันชนิดหนึ่ง แต่ในที่นี้มันคือกลุ่มมวลสารขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่มนุษย์รู้จัก มีขนาดกว้าง 200 ล้านปีแสง ประกอบขึ้นจากกาแลกซีและฟองก๊าซยักษ์จำนวนมาก

ตัวอย่างกาแลกซีหลายแห่งภายในกลุ่มสสารขนาดยักษ์ที่ค้นพบใหม่

Credit: National Astronomical Observatory of Japan

กลุ่มกาแลกซีและฟองก๊าซ ถูกตรวจพบในย่านความถี่เดียวกับการเปล่งแสงจากอะตอมไฮโดรเจนในย่านความถี่ Lyman alpha emission จึงเรียกว่า Lyman alpha blob ก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 2 พันล้านปี หลังจากกำเนิดเอกภพตามทฤษฎี Big Bang โดยกาแลกซีภายใน Lyman alpha blob เกาะกลุ่มกันด้วยระยะประมาณ 1 ใน 4 ของระยะทางเฉลี่ยระหว่างกาแลกซี ฟองก๊าซหลายฟองมีขนาดกว้างถึง 400,000 ปีแสง หรือประมาณสองเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของกาแลกซี Andromeda นักวิทยาศาสตร์คิดว่าพวกฟองก๊าซเหล่านั้นมีที่มาจากดาวฤกษ์มวลมากกำเนิดขึ้นในเอกภพยุคแรกเมื่อดาวฤกษ์นั้นสิ้นอายุขัยก็ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวา แรงระเบิดหรือคลื่นกระแทกจากการระเบิดจะกวาดก๊าซออกไปจนเห็นเป็นฟองก๊าซ นอกจากนี้ยังมีทฤษฎีที่อธิบายว่าแท้จริงแล้วฟองก๊าซก็คือ รังไหมก๊าซขนาดยักษ์ที่วันใดวันหนึ่งจะเกิดกาแลกซีใหม่ๆ ภายในนั้น

จากอุปกรณ์ถ่ายภาพสเปคโทรกราฟ DEIMOS ซึ่งติดตั้งบนกล้อง Keck II แสดงหลักฐานชี้ว่าก๊าซ

ภายในกลุ่มมวลสารเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วมากกว่า 500 กิโลเมตรต่อวินาที ส่วนขอบเขตและอัตราเร็วของก๊าซชี้ว่าบริเวณดังกล่าวต้องมีมวลมากว่า 10 เท่าของกาแลกซีทางช้างเผือก

เปรียบเทียบขนาดของกลุ่มสสาร เทียบกับกาแลกซี Andromeda (มุมขวาบน)

ภายในวงกลมเส้นประสีแดงคือฟองก๊าซที่ตรวจพบโดยกล้องโทรทรรศน์ Subaru

Credit: University of Tokyo Kiso Observatory

งานชิ้นนี้ช่วยนักวิจัยได้ความเข้าใจใหม่ๆ ในประเด็นที่ว่าโครงสร้างของเอกภพจะเป็นอย่างไรในระดับมหภาค

ภาพจำลองสามมิติของกลุ่มมวลสารยักษ์คล้ายอะมีบา แสดงก้อนสสารสามกลุ่มเชื่อมติดกัน โดยสร้างจากข้อมูลของ Faint Object Camera and Spectrograph (FOCAS)

Credit: National Astronomical Observatory of Japan

“บางสิ่งที่มีขนาดใหญ่และหนาแน่นอาจหาได้ยากในเอกภพยุคแรก” Ryosuke Yamauchi จากมหาวิทยาลัยโทโฮคุ กล่าว “โครงสร้างที่เราพบและที่อื่นๆ ที่คล้ายกันอาจเป็นสัญญาณแรกของโครงสร้างขนาดใหญ่ที่สุดที่เราเห็นในปัจจุบัน ซึ่งประกอบด้วยกระจุกกาแลกซีจำนวนมาก” Yamauchi คาด

-------------------------------------------------------

หลักฐานชี้มีทะเลสาบไฮโดรคาร์บอนบนไททัน

August 1^st, 2006

Adapted from : www.space.com : Evidence of Hydrocarbon Lakes on Titan

เมื่อวันที่ 24 กรกฎาคมที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ประจำโครงการสำรวจระบบดาวเสาร์เปิดเผยผลการสำรวจผิวดวงจันทร์ไททัน (Titan) ด้วยคลื่น Radar ซึ่งอุปกรณ์ถ่ายภาพด้วยคลื่นดังกล่าวถูกติดตั้งบนยานอวกาศ Cassini เพื่อการสำรวจลักษณะพื้นผิวของดวงจันทร์ไททัน (Titan) ที่มีขนาดพอๆ กับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะ ผิวของไททันถูกปกคลุมด้วยชั้นบรรยากาศความหนาแน่นสูงจนไม่อาจถ่ายภาพผิวดวงจันทร์ในย่านคลื่นแสงที่ตามนุษย์มองเห็นได้ (Visible Light) ดังนั้นคลื่น Radar ที่สามารถทะลุทะลวงชั้นบรรยากาศหนาแน่นได้จึงถูกนำมาใช้แทน

ดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์มีขนาดใหญ่ดาวเคราะห์บางดวงเช่น ดาวพุธ และดาวพลูโต

Credit: NASA/JPL

เมื่อยาน Cassini บินผ่านเข้าใกล้ไททันภายในระยะประมาณ 950 กิโลเมตร ตัวกล้องจะส่งคลื่น Radar ออกไป เมื่อคลื่นดังกล่าวทะลุผ่านชั้นบรรยากาศอันหนาแน่นไปด้วยสารไฮโดรคาร์บอนไปถึงผิวดาวจันทร์ก็จะสะท้อนกลับมายังยาน Cassini จากนั้นสัญญาณที่สะท้อนกลับมาก็จะถูกประมวลเป็นภาพพื้นผิวดาว และสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์พบก็คือหลักฐานชิ้นแรกที่บ่งชี้ว่า มีทะเลสาปขนาดใหญ่ของสารไฮโดรคาร์บอน กระจายเป็นบริเวณกว้างบนผิวไททัน ใกล้ๆ ขั้วเหนืออันเย็นยะเยือก

นักวิจัยนับทะเลสาบที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 9.6 – 99 กิโลเมตร ได้ 12 แห่ง โดยบางแห่งปรากฎเป็นรอยแต้มมืดๆ ภายในภาพ เชื่อมต่อกับแนวธารของไหล ทะเลสาบหลายแห่งมีของเหลว ไหลลงไปในทะเลสาบ แต่บางแห่งของเหลวก็ระเหยไปหมดแล้ว แต่มีแห่งหนึ่งที่บรรจุของเหลวซึ่งคาดว่าเป็นของผสมของมีเทน (methane) และอีเทน (ethane)

ยานอวกาศคาสสินีตรวจพบหลักฐานที่ชี้ชัดว่ามีทะเลสาปไฮโดรคาร์บอนบนไททัน

รอยแต้มมืดๆ ซึ่งดูคล้ายทะเลสาปกระจายรอบๆ ขั้วเหนือของไททัน

Credit: NASA/JPL

Jonathan Lunine นักวิทยาศาสตร์ประจำโครงการ Cassini จากมหาวิทยาลัยแห่งอริโซนา เปรียบเทียบ “มันคือ Potpourri ของจริง” (Potpourri- ของผสมระหว่างกลีบดอกกุหลาบหรือดอกไม้อื่นๆ กับเครื่องเทศในหม้อเพื่อให้มีกลิ่นหอม )

ไดอะแกรมแสดงอุณหภูมิ (เส้นโค้งสีเหลือง), ความดันบรรยากาศและลักษณะสสารในแต่ละระดับความสูง ของชั้นบรรยากาศดวงจันทร์ไททัน

Credit: NASA/JPL

ไททันเป็นหนึ่งในสองดวงจันทร์ภายในระบบสุริยะที่รู้กันดีว่ามีชั้นบรรยากาศคล้ายคลึงกับโลกยุคดึกดำบรรพ์ แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่อาจไขปริศนาแหล่งกำเนิดของชั้นบรรยากาศอันอุดมไปด้วยไนโตรเจนและมีเทน พวกเขาเชื่อว่าก๊าซมีเทนแตกตัวขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศของไททันและก่อตัวเป็นเมฆหมอกซึ่งทำให้เกิดฝนมีเทน แต่ทว่าแหล่งกำเนิดมีเทนภายในดวงจันทร์ซึ่งปลดปล่อยก๊าซขึ้นสู่บรรยากาศยังคงเป็นปริศนา Lunine เพิ่มเติม

เมื่อปีที่แล้ว ยาน Cassini พบบางสิ่ง ณ บริเวณขั้วใต้ของไททัน ซึ่งดูเหมือนจะเป็นทะเลสาบไฮโดรคาร์บอน ซึ่งมีขนาดพอๆ กับทะเลสาป Ontario บนโลก แต่นี่เป็นครั้งแรกที่ยานอวกาศตรวจพบกลุ่มทะเลสาบบนดวงจันทร์ดวงนี้

สำหรับภารกิจสำรวจไททันครั้งต่อไปคือวันที่ 7 กันยายน ที่ระยะห่าง 990 กิโลเมตร