Monday, 8 February 2021

การลุกจ้ายักษ์จากดาวแม่เหล็กสร้างการปะทุรังสีแกมมา

      การลุกจ้ายักษ์จากพื้นผิวของดาวนิวตรอนที่มีความเป็นแม่เหล็กสุดขั้วอาจจะอธิบายการปะทุรังสีแกมมาบางส่วนที่พบในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา


ภาพจากศิลปินแสดงดาวแม่เหล็กหรือมักนีตาร์(ย่อมาจาก magnetic star) มีสนามแม่เหล็กที่รุนแรงมากในระดับล้านล้านเท่าของสนามแม่เหล็กโลก

      การระเบิดในอวกาศอาจจะไม่ได้เป็นอย่างที่เห็นเสมอไป การระเบิดครั้งหนึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 15 เมษายน 2020 ได้แสดงว่า การปะทุรังสีแกมมาแบบสั้น ไม่ใช่ทุกเหตุการณ์จะเกิดขึ้นจากการชนกันของดาวนิวตรอนอย่างที่นักดาราศษสตร์เคยคิดไว้ แท้จริงแล้วบางส่วนอาจจะเป็นการลุกจ้ายักษ์(giant flares) ที่ทรงพลังน้อยกว่าจากดาวนิวตรอนที่มีความเป็นแม่เหล็กสูงที่เรียกว่า มักนีตาร์(magnetars) ซึ่งอยู่ใกล้โลกมากกว่า

          มักนีตาร์นั้นเป็นดาวนิวตรอนที่มีสนามแม่เหล็กที่รุนแรงที่สุดเท่าที่เคยพบมา โดยมีความแรงเป็นหนึ่งพันเท่าของดาวนิวตรอนปกติและมีสนามแม่เหล็กที่รุนแรงกว่าสนามแม่เหล็กของโลกได้ถึง 1 ร้อยล้านล้านเท่า นักดาราศาสตร์ได้พบดาวนิวตรอนที่เป็นแม่เหล็กรุนแรงมากและหมุนรอบตัวค่อนข้างช้าราว 30 ดวงในทางช้างเผือกของเรา เกือบทั้งหมดสร้างการปะทุรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาพลังงานสูงแบบช่วงๆ ซึ่งเรียกกันว่า แหล่งสร้างแกมมาแบบอ่อนซ้ำๆ(soft gamma repeater) และระหว่างปี 1979 จนถึง 2004 มีมักนีตาร์สองดวงในทางช้างเผือก(และอีกดวงในเมฆมาเจลลันใหญ่ซึ่งเป็นกาแลคซีบริวารของทางชางเผือก) ได้สร้างการลุกจ้ายักษ์ ซึ่งเป็นการปะทุรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาพลังงานสูงมากแต่เป็นช่วงเวลาที่สั้นมากๆ สว่างเจิดจ้าบนท้องฟ้า เหตุการณ์ล่าสุดที่พบในวันที่ 27 ธันวาคม 2004 ได้สร้างการเปลี่ยนแปลงที่พบได้ในชั้นบรรยากาศส่วนบนของโลก รบกวนเครือข่ายการสื่อสาร แม้ว่าจะเป็นการปะทุจากมักนีตาร์ที่อยู่ไกลออกไป 28000 ปีแสง

     การลุกจ้ายักษ์ที่เกิดขึ้นใกล้ๆ 3 ครั้งนี้ทำให้เครื่องตรวจจับรังสีแกมมาบนดาวเทียมอิ่มตัวด้วยรังสี Victoria Kaspi จากมหาวิทยาลัยแมกกิลล์ กล่าว


ภาพกราฟฟิคแสดงการลุกจ้ายักษ์จากมักนีตาร์สามครั้งที่เกิดใกล้ที่สุดเท่าที่เคยพบ ครั้งแรกปะทุในปี 1979 ในเมฆมาเจลลันใหญ่(Large Magellanic Cloud) และอีกสองครั้งในปี 1998 และ 2004 ในกาแลคซีของเราเอง

     การลุกจ้ายักษ์เป็นที่เข้าใจน้อยแต่นักดาราศาสตร์ก็คิดว่าพวกมันเป็นผลจากการจัดเรียงตัวของสนามแม่เหล็กใหม่อย่างฉับพลัน ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งก็คือสนามที่อยู่สูงเหนือพื้นผิวมักนีตาร์อาจจะบิดตัวมากเกินไปจนขาดและปลดปล่อยพลังงานออกมาในทันที เมื่อมันเรียงตัวสู่สภาพที่เสถียรมากขึ้น อีกทางหนึ่ง เปลือกของมักนีตาร์ที่มีความเครียดทางกลสูงจนแตก หรือ ดาวไหว(starquake) อาจจะทำให้เกิดการเรียงตัวอย่างฉับพลันได้

     แต่ที่ไม่ได้พูดถึงก็คือพวกมันมีพลังงานสูงมาก การปะทุที่เพิ่งสำรวจพบ GRB 200415A ปล่อยพลังงานออกมามากกว่าการชนที่หลุมอุกกาบาตชิคซูลูป(Chicxulub) ที่กวาดล้างไดโนซอร์จากโลกเมื่อ 66 ล้านปีก่อน ถึง 10 พันล้านล้านเท่า Roberto Turolla จากมหาวิทยาลัยปาโดวา อิตาลี ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานวิจัยนี้ ให้ความเห็นว่าเคยมีการพูดถึงความเป็นไปได้ที่จะมีการปะทุรังสีแกมมาแบบสั้นกลุ่มย่อย ที่เกี่ยวข้องกับการลุกจ้ายักษ์จากมักนีตาร์มานานแล้ว และการตรวจจับครั้งนี้ก็เป็นกุญแจที่พิสูจน์ได้ว่าคิดถูก

     นักดาราศาสตร์เคยคิดว่าพวกเขารู้จักการปะทุรังสีแกมมา(gamma-ray burst; GRB) อย่างปรุโปร่ง พวกที่เกิดการปะทุนานกว่า 2 วินาทีมาจากซุปเปอร์โนวาแบบแกนกลางยุบตัว(core-collapse supernovae) ของดาวฤกษ์มวลสูงที่หมุนรอบตัวรวดเร็ว ในขณะที่พวกที่สั้นกว่า 2 วินาทีนั้นมาจากการชนกันของดาวนิวตรอน นักดาราศาสตร์ยืนยันลำดับเหตุการณ์นี้ได้จาก GRBs แบบสั้นบางส่วนที่เกิดในปี 2017 เมื่อการปะทุเกิดขึ้นตามหลังการมาถึงของคลื่นความโน้มถ่วง(gravitational waves) ซึ่งเป็นระลอกในกาลอวกาศ ที่เกิดขึ้นเมื่อดาวนิวตรอนควบรวมกันห่างจากโลกออกไป 130 ล้านปีแสง ทั้งสองแบบพบได้ยากมากๆ และการปะทุรังสีแกมมาเกือบทั้งหมดก็พบเห็นจากระยะไกลหลายร้อยล้านจนถึงหลายพันล้านปีแสง


ลำดับเหตุการณ์ที่ให้กำเนิดการปะทุรังสีแกมมาแบบยาว และสั้น

     เมื่อเทียบแล้ว GRB 200415A มีกำเนิดในกาแลคซีกังหัน NGC 253 หรือกาแลคซีช่างแกะสลัก(Sculptor galaxy) ซึ่งเป็นกาแลคซีที่มีกิจกรรมก่อตัวดาวอย่างคึกคัก(starburst) ในละแวกใกล้ๆ เพียง 11.4 ล้านปีแสงเท่านั้น การปะทุนี้มีพฤติกรรมคล้ายกับการลุกจ้ายักษ์บนมักนีตาร์ในทางช้างเผือกของเราอย่างมาก Kevin Hurley จากมหาวิทยาลัยคาลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ กล่าวว่า มันเป็นมักนีตาร์แปลงกายมา เราได้เปิดโปงมัน

      การลุกจ้ายักษ์ของมักนีตาร์เปล่งพลังงานออกมาน้อยกว่า GRB แบบสั้นที่เกิดจากการควบรวมของดาวนิวตรอนประมาณ 1 ล้านเท่า แต่เมื่อมองจากระยะค่อนข้างใกล้ ทั้งคู่จึงดูคล้ายกันมากขึ้น ก็เหมือนกับประทัดที่ระเบิดใกล้ๆ อาจจะดังพอๆ กับการระเบิดจากที่ไกล ผลสรุปใหม่นี้นำเสนอในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันครั้งที่ 237 แบบเสมือนจริง และเป็นรายงานสามฉบับ สองฉบับใน Nature และอีกฉบับใน Nature Astronomy

     แม้ว่า GRBs แบบสั้นส่วนใหญ่จะมาจากการควบรวมของดาวนิวตรอน แต่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ก็มักจะตระหนักว่าการลุกจ้าจากมักนีตาร์ใกล้ๆ ที่มีพลังน้อยกว่า ก็น่าจะสร้าง GRB บางส่วนขึ้นได้ Hurley อธิบาย นับตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา Hurley ได้ดำเนินงาน InterPlanetary Network(IPN) ซึ่งเป็นความพยายามเจาะข้อมูลที่เก็บได้จากยานต่างๆ ซึ่งปัจจุบันมี 5 ลำ ได้พบการปะทุรังสีแกมมาราว 325 เหตุการณ์ต่อปี เพื่อหวังที่จะพบการลุกจ้ายักษ์และเครือข่ายก็จับการลุกจ้าได้ในวันที่ 15 เมษายน

      ในวันที่ 15 เมษายน 2020 ก่อนเวลา 4.42 นาฬิกาตามเวลาฝั่งตะวันออก มีการปะทุรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาเป็นเวลาสั้นๆ กวาดผ่านดาวอังคาร ทำให้อุปกรณ์ตรวจจับนิวตรอนพลังงานสูงของรัสเซียบนยาน มาร์ส โอดิสซี(Mars Odyssey) ของนาซาซึ่งอยู่ในวงโคจรรอบดาวอังคารมาตั้งแต่ 2001 เกิดปฏิกิริยา หลังจากนั้น 6.6 นาที การปะทุก็มาถึงเครื่องมือ Konus ของรัสเซียบนดาวเทียมวินด์ของนาซา ซึ่งโคจรที่จุดหนึ่งที่อยู่ระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ ห่างออกไปราว 1.5 ล้านกิโลเมตร และอีก 4.5 วินาทีต่อมา การแผ่รังสีก็มาถึงโลก ทำให้เครื่องมือบนกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีแกมมาเฟอร์มีของนาซา เช่นเดียวกับดาวเทียม INTEGRAL ขององค์กรอวกาศยุโรป และอุปกรณ์ ASIM(Atmosphere-Space Interactions Monitors) บนสถานีอวกาศนานาชาติ ได้บันทึกเหตุการณ์


การตรวจจับ GRB 200415A โดยปฏิบัติการเฟอร์มี่, วินด์, มาร์ส โอดิสซี และสวิฟท์ ได้สร้างแถบตำแหน่งที่เป็นไปได้ และแถบเหล่านี้ก็ไปตัดกันในพื้นที่ใจกลางของกาแลคซีช่างแกะสลัก(NGC 253)

     การวิเคราะห์ข้อมูลจาก BAT(Burst Alert Telescope) บนดาวเทียมสวิฟท์ได้ให้เงื่อนงำเพิ่มเติมจากเหตุการณ์ ข้อมูลแสดงว่าจังหวะการแผ่รังสีคงอยู่เพียง 140 มิลลิวินาทีเท่านั้น เร็วพอๆ กับที่กระพริบตา 1 ครั้ง ปฏิบัติการเฟอร์มี่, สวิฟท์, วินด์, มาร์ส โอดิสซี และ INTEGRAL ได้ร่วมระบุตำแหน่ง GRB 200415A ในพื้นที่ใจกลางของ NGC 253 ซึ่งเป็นกาแลคซีกังหันสว่างแห่งหนึ่งที่อยู่ห่างออกไป 11.4 ล้านปีแสงในกลุ่มดาวช่างแกะสลัก(Sculptor) นี่เป็นการระบุตำแหน่งบนท้องฟ้าที่แม่นยำที่สุดเท่าที่เคยทำกับมักนีตาร์ที่อยู่ไกลกว่าเมฆมาเจลลันใหญ่(Large Magellanic Cloud) ซึ่งเป็นกาแลคซีบริวารของทางช้างเผือก และเคยเกิดการลุกจ้ายักษ์ในปี 1979 ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ตรวจพบด้วย นี่เป็นการระบุตำแหน่งมักนีตาร์นอกทางช้างเผือกที่แม่นยำที่สุดเท่าที่เคยทำมา ไม่เพียงแต่ระบุกาแลคซีได้ แต่ยังเป็นส่วนของกาแลคซีที่เราคาดว่าจะมีการก่อตัวดาวเกิดขึ้นและดาวก็ระเบิดอยู่ ซึ่งก็เป็นสถานที่ที่น่าจะเกิดซุปเปอร์โนวาและสร้างมักนีตาร์ขึ้นด้วยเช่นกัน

     การปะทุยักษ์จากมักนีตาร์ในทางช้างเผือกและกาแลคซีบริวารเกิดขึ้นในรูปแบบที่เป็นเอกลักษณ์ โดยมีความสว่างเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ตามมาด้วยการเปล่งคลื่นที่ปั่นป่วนที่เกิดขึ้นสม่ำเสมอและลากยาวหลายวินาที ซึ่งความปั่นป่วนนี้เป็นผลจากการหมุนรอบตัวของมักนีตาร์ ซึ่งจะนำตำแหน่งที่ลุกจ้าเข้าและออกจากแนวสายตาจากโลกซ้ำแล้วซ้ำอีก เหมือนกับประภาคารอย่างไม่ผิดเพี้ยน การสำรวจการปั่นป่วนที่เกิดขึ้นลากยาวนี้เองที่เป็นหลักฐานระบุการลุกจ้ายักษ์ เมื่อมองจากที่ไกลหลายล้านปีแสง การเปล่งคลื่นนี้ก็มืดเกินกว่าจะตรวจจับได้ด้วยเครื่องมือในปัจจุบัน เนื่องจากสัญญาณจะหายไป และการลุกจ้ายักษ์ในกาแลคซีใกล้ๆ ก็อาจแลดูคล้ายกับการปะทุรังสีแกมมาที่เกิดขึ้นจากการควบรวมในระยะทางที่ไกลกว่ามาก ได้

     การสำรวจเผยให้เห็นจังหวะหลายช่วง โดยจังหวะแรกปรากฏในเวลาเพียง 77 มิลลิวินาที ประมาณ 13 เท่าของความเร็วแสงแฟลชจากกล้องถ่ายรูป และเร็วเกือบร้อยเท่าของ GRBs ที่เร็วที่สุดที่เกิดจากการควบรวม GBM ยังตรวจจับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในระดับพลังงานตลอดการลุกจ้าอย่างที่ไม่เคยสำรวจพบมาก่อน


M81

     ในสามกรณีก่อนหน้านี้ GRBs แบบสั้นดูเหมือนจะมาจากกาแลคซีใกล้ๆ(M81, M31 และ M83) การโต้แย้งทางสถิติได้แสดงว่ามีโอกาสเพียงเล็กน้อยที่การปะทุแบบสั้นทั้งหมด แท้จริงแล้วเป็นมักนีตาร์แปลงตัวมา แต่ขณะนี้ GRB 200415A ก็เป็นกรณีที่ชัดเจน แต่ก็ยังไม่สรุป บางทีอาจจะไม่ใช่กระทั่งควันปืนเลยด้วยซ้ำ Kaspi ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานวิจัยนี้ ให้ความเห็น แต่อย่างน้อยก็เป็นรอยนิ้วมือที่ชัดเจนในเหตุฆาตกรรม นักดาราศาสตร์เองก็อยากเห็นข้อสรุปในเหตุการณ์นี้ อย่างที่ทำได้กับมักนีตาร์สามดวงที่อยู่ใกล้กว่า ซึ่งในกรณีเหล่านั้นเผยให้เห็นสัญญาณที่แผ่วลงอย่างช้าๆ ซึ่งเปิดเผยอัตราการหมุนรอบตัวที่ค่อนข้างช้าของวัตถุ อย่างไรก็ตาม ในระยะทางที่ข้ามกาแลคซี สัญญาณนี้จะสลัวเกินกว่าจะเห็นได้

     โชคดี Ersin Gogus จากมหาวิทยาลัยซาบันชิ ตุรกี ผู้นำร่วมทีมที่รวบรวมข้อมูลที่ไม่เคยได้จากเหตุการณ์ก่อนหน้านี้ ซึ่งเป็นเพราะการลุกจ้านี้เกิดขึ้นไกลมากพอ และสลัวมากพอ จึงไม่ทำให้ GBM บนกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีแกมมาเฟอร์มีของนาซา หรือ BAT บนดาวเทียมสวิฟท์ ต้องอิ่มตัวด้วยรังสี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Gogus บอกว่าการตรวจจับจากเฟอร์มี่เป็นโฟตอนรังสีแกมมาพลังงานสูงกว่าการปะทุเริ่มต้นที่ระหว่าง 19 วินาทีถึง 4.7 นาทีหลังจากเหตุการณ์ เป็นเรื่องที่สร้างความประหลาดใจ

      ข้อมูลได้แสดงหลักฐานบางอย่างของการไหวสะเทือนในระหว่างการปะทุ นักวิจัยบอกว่าดาวไหวนี้ไม่เพียงแต่ปลดปล่อยแสงวาบรังสีแกมมาออกมา แต่ยังทำให้เปลือกมักนีตาร์ร้อนจัด เมื่อดาวหมุนรอบตัว เปลือกที่ร้อนจัดก็จะปรากฏเป็นเหมือนแสงลุกจ้าสว่างซึ่งจะมืดลงเมื่อพื้นผิวเย็นตัวลง นักวิจัยบอกว่าการเปล่งคลื่นเกิดขึ้นจากกลุ่มเมฆอิเลคตรอนและโพสิตรอนที่ถูกผลักออกมาในระหว่างดาวไหวเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 99% ความเร็วแสง การเปล่งคลื่นที่เกิดเป็นเวลาสั้นและความสว่างและพลังงานที่เปลี่ยนแปลงของมันสะท้อนให้เห็นการหมุนรอบตัวของมักนีตาร์ ซึ่งเปิดปิดเหมือนกับไฟหน้ารถที่เปิดไฟเลี้ยว   

     LAT ของเฟอร์มี่ตรวจจับรังสีแกมมา 3 เหตุการณ์ ที่มีพลังงาน 480 Me V, 1.3 พันล้านอีวี(หรือ กิกะอิเลคตรอนโวลท์; Ge V) และ 1.7 Ge V ซึ่งเป็นแสงพลังงานสูงที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบจากการลุกจ้ายักษ์ของมักนีตาร์ สิ่งที่น่าแปลกใจก็คือรังสีแกมมาทั้งหมดปรากฏยาวนานหลังจากการลุกจ้าหายไปจากการตรวจจับของเครื่องมืออื่น Nicola Omodei จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด สมาชิกทีมเฟอร์มี บอกว่าสัญญาณเหล่านั้นอาจจะถูกสร้างขึ้นเมื่อก้อนเมฆอนุภาคมีประจุ(หรือพลาสมา) ที่หลุดออกจากพื้นผิวมักนีตาร์ ชนเข้ากับคลื่นกระแทกรูปโบว์(bow shock) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อมักนีตาร์เคลื่อนที่ผ่านห้วงอวกาศ

ภาพการลุกจ้ายักษ์ของมักนีตาร์จากศิลปิน แสดงการสะดุดของสนามแม่เหล็กบนมักนีตาร์ดวงหนึ่ง ซึ่งเป็นดาวนิวตรอนที่มีความเป็นแม่เหล็กสูงมาก การสะดุดเป็นการขาดและเชื่อมติดใหม่ระหว่างเส้นแรงสนามแม่เหล็ก ได้สร้างการปะทุรังสีแกมมาแบบสั้น(สีบานเย็น) และกระแสอนุภาคมีประจุ(ก้อนสว่าง) ซึ่งจะสร้างการปะทุรังสีแกมมาระลอกที่สองเมื่อมันชนกับคลื่นรูปโบว์ที่ดาวสร้าง

      เมื่อเกิดดาวไหว มักนีตาร์สร้างกระแสอนุภาคมีประจุไหลออกที่เคลื่อนที่ใกล้เคียงความเร็วแสง เมื่อมันเคลื่อนที่ผ่านอวกาศ กระแสไหลนี้จะไถก๊าซในห้วงอวกาศที่เบาบางกว่าจะสะสมและร้อนขึ้นและถูกบีบอัด และสร้างคลื่นกระแทกรูปโบว์ ลำดับเหตุการณ์ที่ทีม LAT เสนอก็คือ การเปล่งรังสีแกมมาเริ่มต้น จากการลุกจ้ายักษ์นี้ เดินทางออกมาด้วยความเร็วแสง ตามมาด้วยเมฆวัสดุสารที่ถูกผลักออกมาซึ่งก็เคลื่อนที่เร็วใกล้เคียงกัน หลังจาก 4 วันผ่านไป พวกมันทั้งคู่ก็มาถึงคลื่นกระแทกรูปโบว์ รังสีแกมมาผ่านทะลุไปได้ ในอีกไม่กี่วินาทีต่อมา กลุ่มเมฆอนุภาคซึ่งขณะนี้ขยายตัวจนเป็นเปลือกที่บางแต่มีขนาดใหญ่โต จะชนกับก๊าซที่สะสมอยู่ที่รูปโบว์ ปฏิสัมพันธ์สร้างคลื่นกระแทกที่เร่งอนุภาค สร้างรังสีแกมมาพลังงานสูงที่สุดหลังจากการปะทุหลักเกิดขึ้นแล้วแล้ว 19 วินาที รังสีแกมมาจากคลื่นกระแทกนี้มีพลังงานสูงกว่ารังสีแกมมาจากการปะทุหลักด้วยซ้ำ 

     นับตั้งแต่เฟอร์มี่ออกสู่อวกาศในปี 2008 มันก็ไม่เคยได้เห็นถ้ามีองค์ประกอบพลังงานสูงลักษณะนี้ เกี่ยวข้องกับการลุกจ้าจากมักนีตาร์ใกล้ๆ ทั้งสามเหตุการณ์ก่อนหน้านี้ การเปล่งพลังงานระดับกิกะอีวี แน่นอนว่าจะเป็นที่จับตามองในการสำรวจการลุกจ้ายักษ์ในอนาคต ทั้งในทางช้างเผือกและในกาแลคซีใกล้ๆ Gogus กล่าว

      และถ้า GRBs แบบสั้นกลุ่มน้อยๆ แท้จริงแล้วเป็นการลุกจ้ายักษ์จากมักนีตาร์ ซึ่งจะเป็นเหตุการณ์ที่พบได้ยากมากๆ จริง จำนวนของมักนีตาร์ในเอกภพก็จะต้องสูงมากๆ Kenzie Nimmo จากมหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัม กล่าว เธอบอกว่าบางทีการสร้างมักนีตาร์ขึ้นมาสักดวงอาจจะมีมากกว่าหนึ่งวิธี แต่แน่นอนว่านี่ต้องขึ้นอยู่กับอัตราการลุกจ้ายักษ์ด้วยซึ่งเราก็ยังไม่ทราบ การคาดเดาจำนวนประชากรมักนีตาร์จากการลุกจ้ายักษ์นั้นไม่ใช่เรื่องดี เพราะมักนีตาร์ทุกดวงจะมีการลุกจ้ายักษ์หรือไม่ หรือมักนีตาร์จะมีการลุกจ้ายักษ์ได้หลายรอบหรือไม่ เราก็ยังไม่ทราบ

      แต่ปริศนาประการหนึ่งที่สรุปได้ก็คือความสัมพันธ์ระหว่างการลุกจ้ายักษ์ของมักนีตาร์ กับการปะทุคลื่นวิทยุเร็ว(fast radio bursts; FRBs) ในวันที่ 27 เมษายน 2020 มักนีตาร์ในทางช้างเผือกดวงหนึ่งซึ่งเรียกว่า SGR 1935+2154 ได้เกิดการปะทุคลื่นวิทยุที่สั้นเพียงระดับมิลลิวินาที ในลักษณะที่คล้ายกับที่สำรวจพบเหตุการณ์จากทั่วท้องฟ้า Jason Hessels ผู้เชี่ยวชาญ FRBs จากมหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัม กล่าวว่า ก็สมเหตุสมผลที่การลุกจ้ายักษ์ของมักนีตาร์ในระยะทางข้ามกาแลคซี ก็อาจจะสร้างแสงวาบคลื่นวิทยุที่มีความสว่างใกล้เคียงกับความสว่างของ FRB มันก็คงดีถ้ากล้องวิทยุสักตัวได้มองไปที่ทิศทางของ GRB 200415A แม้ว่า แสงวาบวิทยุน่าจะเป็นลำและไม่ได้หันมาที่โลก




     Gogus เห็นด้วยว่า (มักนีตาร์) มีโครงสร้างพื้นฐานที่จะสร้างการปะทุรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาที่ทรงพลัง เช่นเดียวกับการปะทุคลื่นวิทยุเร็ว แต่จาก Kaspi บอกว่าการปะทุคลื่นวิทยุเร็วไม่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับ “ดาวไหว” บนพื้นผิวมักนีตาร์ พวกมันน่าจะถูกสร้างขึ้นในชั้นมักนีโตสเฟียร์(magnetosphere) ของวัตถุมากกว่า Nimmo เองก็เห็นด้วยว่าเป็นไปได้ที่กลไกที่อยู่เบื้องหลังการลุกจ้ายักษ์ และการปะทุคลื่นวิทยุเร็ว จะแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง

      เมื่อยังมีความคลาดเคลื่อนมากมาย นักวิทยาศาสตร์จึงได้แค่หวังว่าจะมีเหตุการณ์การระเบิดพลังมาให้ศึกษาได้ดีกว่านี้ด้วยเครื่องมือที่ไวมากกว่านี้ สมาชิกทีม Eric Burns จากมหาวิทยาลัยลุยเซียนาสเตท เฝ้ารอปฏิบัติการรังสีแกมมา StarBurst ซึ่งเพิ่งถูกเลือกเพื่อพัฒนาแนวความคิดในโครงการใหม่ของนาซา Astrophysics Pioneers program สำหรับปฏิบัติการขนาดเล็ก สตาร์เบิร์สน่าจะตรวจจับการลุกจ้ายักษ์จากมักนีตาร์ได้สักสองหรือสามครั้งต่อปี การศึกษา GRB 200415A จะกลายเป็นรากฐานสำหรับงานวิจัยในอนาคตอย่างแท้จริง Burns กล่าว


แหล่งข่าว skyandtelescope.com : masquerading magnetars make short brilliant bursts    
                phys.org : astronomers find signature of magnetar outbursts in nearby galaxies
                space.com : powerful cosmic eruptions traced to brilliant
magnetarin nearby galaxy

No comments:

Post a Comment

EHT สำรวจสนามแม่เหล็กหลุมดำทางช้างเผือก

       ภาพใหม่จากกลุ่มความร่วมมือกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าสังเกตการณ์ ได้เผยให้เห็นสนามแม่เหล็กที่รุนแรงและเป็นระเบียบรอบๆ ขอบของหลุมดำมวลมหาศาล ...