ภาพจุดดับดวงอาทิตย์จากกล้องโทรทรรศน์สุริยะ

      หอสังเกตการณ์สุริยะอิโนเอะ(Daniel K. Inouye Solar Telescope) หอสังเกตการณ์สุริยะที่ใหญ่ที่สุดบนโลกของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ เพิ่งเผยแพร่ภาพจุดดับดวงอาทิตย์(sunspot) ภาพแรกออกมา แม้ว่าขณะนี้กล้องยังคงอยู่ในช่วงสุดท้ายของการเตรียมตัว แต่ภาพที่ได้ก็บอกล่วงหน้าว่าระบบทัศนศาสตร์ชั้นสูงและกระจกปฐมภูมิขนาด 4 เมตรของกล้องโทรทรรศน์นี้ จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้ภาพดวงอาทิตย์ที่ดีที่สุดจากโลกตลอดวัฏจักรสุริยะครั้งต่อไปนี้ อย่างไรบ้าง

ภาพจุดดับดวงอาทิตย์ภาพแรกที่ถ่ายในวันที่ 28 มกราคม 2020 โดย Wave Front Correction context viewer ของกล้องโทรทรรศน์สุริยะอิโนะเอะ ภาพเผยให้เห็นรายละเอียดโครงสร้างของจุดดับเมื่อมองจากพื้นผิวดวงอาทิตย์ จุดดับเกิดขึ้นจากการบรรจบของสนามแม่เหล็กที่รุนแรง กับก๊าซร้อนที่ลอยขึ้นจากเบื้องล่าง ภาพใช้โทนสีอุ่นเป็นแดงและส้ม แต่ context viewer ถ่ายภาพนี้ที่ความยาวคลื่น 530 นาโนเมตร ซึ่งเป็นช่วงสีเขียว-เหลืองในช่วงตาเห็น นี่ไม่ใช่จุดดับกลุ่มเดียวกันกับที่มองเห็นได้บนดวงอาทิตย์ในช่วงปลายเดือนพฤศจิกายนและต้นเดือนธันวาคม 2020      

     ภาพซึ่งถ่ายเมื่อวันที่ 28 มกราคม 2020 ไม่ได้เป็นจุดดับดวงอาทิตย์เดียวกับแบบที่มองเห็นได้บนดวงอาทิตย์ด้วยตาเปล่า ภาพจุดดับในรายงานฉบับใหม่โดย Thomas Rimmele และทีม Rimmele เป็นผู้ช่วยผู้อำนวยการหอสังเกตการณ์สุริยะแห่งชาติ(NSO) ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ(NSO) ซึ่งเป็นองค์กรที่รับผิดชอบการก่อสร้างและดำเนินการกล้องอิโนเอะ รายงานนี้เป็นชิ้นแรกในชุดบทความที่เกี่ยวข้องกับกล้องอิโนเอะเผยแพร่ใน Solar Physics รายงานให้รายละเอียดระบบทัศนศาสตร์, ระบบกลไก, เครื่องมือ, แผนการดำเนินงาน และเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของกล้องอิโนเอะ Solar Physics จะเผยแพร่รายงานฉบับที่เหลือในช่วงต้นปี 2021

    ภาพจุดดับดวงอาทิตย์นี้มีความละเอียดสูงมากกว่าที่เคยทำมาประมาณ 2.5 เท่า ได้แสดงให้เห็นโครงสร้างแม่เหล็กที่เล็กถึงระดับ 20 กิโลเมตรบนพื้นผิวดวงอาทิตย์ Rimmele กล่าว ภาพเผยให้เห็นรายละเอียดโครงสร้างจุดดับที่น่าทึ่งตามที่เห็นได้บนพื้นผิวดวงอาทิตย์ ลักษณะปรากฏเป็นรอยขีดของก๊าซเย็นและร้อนที่พาดกระจายออกจากใจกลางที่มืดกว่า เป็นผลของการสลักเสลาโดยการผนวกของสนามแม่เหล็กที่รุนแรงกับก๊าซร้อนที่ลอยขึ้นจากเบื้องล่าง

     ความรุนแรงของสนามแม่เหล็กในพื้นที่สีมืดนี้กดความร้อนภายในดวงอาทิตย์ไม่ให้ขึ้นมาถึงพื้นผิว แต่แม้ว่าพื้นที่มืดในจุดดับจะเย็นกว่าพื้นที่รอบข้างบนดวงอาทิตย์ แต่มันก็ยังร้อนอย่างสุดขั้วที่อุณหภูมิสูง 4150 องศาเซลเซียส ภาพจุดดับดวงอาทิตย์ภาพนี้ซึ่งมีความกว้างประมาณ 16,000 กิโลเมตร จึงเป็นเพียงส่วนเล็กจิ๋วบนดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม จุดดับก็มีขนาดใหญ่พอๆ กับโลก

      จุดดับดวงอาทิตย์เป็นตัวแทนที่เห็นได้ง่ายที่สุดของกิจกรรมสุริยะ นักวิทยาศาสตร์ทราบว่ายิ่งมีจุดดับให้เห็นบนพื้นผิวดวงอาทิตย์มากเท่าใด ดวงอาทิตย์ก็ยิ่งมีกิจกรรม(แม่เหล็ก) สูงมากเท่านั้น ดวงอาทิตย์ถึงช่วงกิจกรรมต่ำสุด(solar minimum) เป็นช่วงที่มีจุดดับน้อยที่สุดในระหว่างวัฏจักรสุริยะที่ยาว 11 ปี ในเดือนธันวาคม 2019 จุดดับนี้เป็นหนึ่งในจุดดับแห่งแรกๆ ของวัฏจักรสุริยะวงจรใหม่ คาดว่าช่วงกิจกรรมต่ำที่สุดของวัฏจักรปัจจุบันอยู่ที่ราวปลายปี 2025

     เนื่องด้วยวัฏจักรสุริยะนี้เพิ่งเริ่มต้นขึ้น เรายังได้เข้าสู่ยุคของกล้องโทรทรรศน์สุริยะอิโนะเอะด้วย Matt Mountain ประธานสมาคมมหาวิทยาลัยเพื่อการวิจัยดาราศาสตร์(AURA) องค์กรที่จัดการ NSO และกล้องอิโนะเอะ กล่าว ขณะนี้เราได้หันกล้องสุริยะที่ก้าวหน้าที่สุดไปที่ดวงอาทิตย์ เพื่อจับภาพและแบ่งปันภาพที่มีรายละเอียดอย่างไม่น่าเชื่อนี้และเพิ่มแง่มุมทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับกิจกรรมดวงอาทิตย์ให้แก่เรา

Inouye Solar Telescope

     จุดดับดวงอาทิตย์ กับการลุกจ้าของดวงอาทิตย์(solar flares) และการผลักมวลในชั้นโคโรนา(coronal mass ejections) เป็นสาเหตุให้เกิดเหตุการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาวะอากาศ(space weather) มากมาย ซึ่งมักจะส่งผลกระทบต่อโลกอยู่บ่อยครั้ง ซึ่งสร้างผลต่อการอยู่อาศัยในปริมณฑลอิทธิพลของดาวฤกษ์ เหตุการณ์เหล่านี้ส่งผลต่อชีวิตที่พึ่งพาเทคโนโลจีบนโลก สนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับพายุสุริยะสามารถส่งผลต่อกระแสไฟฟ้าขัดข้อง, การสื่อสาร, การนำทางด้วย GPS, การเดินทางทางอากาศ, ดาวเทียมและมนุษย์ที่อาศัยในอวกาศ กล้องอิโนะเอะมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความสามารถที่สำคัญในการเป็นเครื่องมือที่ช่วยให้การศึกษากิจกรรมสุริยะโดยเฉพาะสนามแม่เหล็ก เกิดขึ้นได้อย่างครบองค์

     กล้องโทรทรรศน์สุริยะอิโนะเอะตั้งอยู่บนเกาะเมาอิในฮาวาย เริ่มการก่อสร้างในปี 2013 และมีกำหนดแล้วเสร็จในปี 2021 David Boboltz ผู้อำนวยการโครงการเพื่ออิโนเอะ ที่ NSF กล่าวว่า ในขณะที่การเริ่มต้นทำงานของกล้องล่าช้ากว่าเดิมเล็กน้อยอันเนื่องจากผลกระทบของการระบาดของเชื้อโควิด แต่ภาพนี้ก็เป็นเสมือนตัวแทนการเกริ่นในช่วงต้นแสดงความสามารถที่ไม่น่าเชื่อที่กล้องโทรทรรศน์จะนำมาสู่ความเข้าใจดวงอาทิตย์ของเรา

แหล่งข่าว phys.org : Solar telescope releases first image of a sunspot