ค้นพบกลุ่มกัมมันตภาพรังสีขนาดยักษ์กว้าง 200,000 ปีแสงจากเอกภพยุคแรกเริ่ม

นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบ "สัตว์ประหลาด" โบราณอย่างแท้จริง นั่นก็คือกระแสคลื่นวิทยุที่มีความกว้างประมาณ 200,000 ปีแสง เชื่อกันว่าปรากฏขึ้นเมื่อจักรวาลมีอายุไม่ถึง 10% ของอายุปัจจุบัน ผ่านการสังเกตการณ์อย่างเข้มข้นโดยใช้กล้องโทรทรรศน์เจมินีนอร์ทและกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล นักดาราศาสตร์กำลังศึกษาการแผ่รังสีนี้เพื่อเรียนรู้ว่าหลุมดำมวลยิ่งยวดปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมาได้อย่างไร รวมถึงก่อตัวขึ้นในจักรวาลยุคแรกได้อย่างไร

เจ็ทดังกล่าวซึ่งมีชื่อว่า J1601+310 มีจุด (หรือกลีบ) สองจุดแผ่ออกมาจากจุดศูนย์กลางและมีขนาดกว้างเป็นสองเท่าของกาแล็กซีทั้งหมดของเรา (ทางช้างเผือก) นับเป็นการระเบิดวิทยุครั้งใหญ่ที่สุดที่เคยสังเกตเห็นในจักรวาลยุคแรกเริ่ม บริเวณใจกลางของกลุ่มกัมมันตรังสีมีวัตถุที่เรียกว่าควาซาร์ นี่คือแกนกลางของกาแลคซีที่มีความสว่างสูงมาก ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า นิวเคลียสกาแลคซีที่ใช้งานอยู่ (AGN) ซึ่งประกอบด้วยหลุมดำมวลยวดยิ่งอยู่ที่ศูนย์กลาง

“ เรากำลังค้นหาควาซาร์ที่มีการแผ่คลื่นวิทยุที่รุนแรงในจักรวาลยุคแรก ซึ่งจะช่วยให้เราเข้าใจได้ดีขึ้นว่าการไหลออกครั้งแรกเกิดขึ้นได้อย่างไรและเมื่อใด รวมถึงผลกระทบที่มีต่อวิวัฒนาการของดาราจักรด้วย ” แอนนี่ก กลูเดอมันส์ นักวิจัยหลักของโครงการที่ NOIRLab ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติของสหรัฐอเมริกา อธิบาย

นักวิจัยค้นพบว่ากระแสรังสีนี้ก่อตัวขึ้นเมื่อจักรวาลมีอายุไม่ถึง 1.2 พันล้านปี และเมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว จักรวาลมีอายุประมาณ 13,800 ล้านปีในปัจจุบัน แม้ว่าหลายคนอาจคิดว่าจำเป็นต้องมีหลุมดำมวลยวดยิ่งเพื่อก่อให้เกิดกระแสรังสีจำนวนมหาศาล แต่นั่นดูเหมือนจะไม่เป็นความจริงทั้งหมด หลุมดำที่ใจกลางเจ็ตนี้มีขนาดเล็กกว่าควาซาร์อื่นๆ

“ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจก็คือควาซาร์ที่สร้างการแผ่คลื่นวิทยุขนาดยักษ์นี้ไม่มีมวลของหลุมดำที่ใหญ่โตมากนักเมื่อเทียบกับควาซาร์อื่นๆ ซึ่งดูเหมือนว่าคุณไม่จำเป็นต้องมีหลุมดำที่มีมวลมากหรืออัตราการอบอ่อนที่สูงเพื่อผลิตการแผ่คลื่นวิทยุที่มีพลังดังกล่าวในจักรวาลยุคแรก ”

นักวิจัยยังไม่แน่ใจว่าเหตุใดหลุมดำที่มีขนาดค่อนข้างเล็กนี้จึงสามารถผลิตกระแสรังสีขนาดใหญ่ได้ หรือเหตุใดหลุมดำที่คล้ายคลึงกันอื่นจึงไม่ผลิตไอพ่นรังสีมหาศาลของมันเอง การสังเกตการณ์ไอพ่นรังสีขนาดใหญ่ในจักรวาลยุคแรกนั้นหายากมาก ดังนั้น การได้รับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเวลาที่ไอพ่นรังสีแรกๆ ก่อตัวขึ้นจึงเป็นสิ่งที่มีค่าอย่างยิ่ง

แม้ว่าจะมีขนาดใหญ่มาก แต่กลุ่มควันกัมมันตรังสีที่เพิ่งค้นพบนั้นอยู่ห่างไกลมาก ดังนั้นนักวิจัยต้องใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและอวกาศเพื่อศึกษาเรื่องนี้ “ เนื่องจากวัตถุนี้มีความพิเศษมาก เราจึงสามารถมองเห็นมันได้จากโลก แม้ว่ามันจะอยู่ไกลมากก็ตาม วัตถุนี้แสดงให้เห็นถึงสิ่งที่เราสามารถค้นพบได้โดยการผสานพลังของกล้องโทรทรรศน์หลายตัวที่ทำงานในความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ”