กล้องเวบบ์สำรวจเนบิวลาวงแหวน M57

 

ภาพเนบิวลาวงแหวน(Ring Nebula) จาก NIRCam ของกล้องเวบบ์

     กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ได้สำรวจเนบิวลาวงแหวน(Ring Nebula) ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดี ด้วยรายละเอียดอย่างไม่น่าเชื่อ วัตถุนี้เกิดขึ้นเมื่อดาวฤกษ์ได้สาดชั้นก๊าซส่วนนอกๆ ออกมา เมื่อดาวหมดเชื้อเพลิงลง เนบิวลาวงแหวนเป็นต้นแบบของเนบิวลาดาวเคราะห์(planetary nebula) วัตถุนี้ยังรู้จักกันในชื่อว่า M57 และ NGC 6720 และอยู่ค่อนข้างใกล้โลกที่ราว 2500 ปีแสง

      ภาพใหม่ให้ทั้งความละเอียดและความไวสเปคตรัมอย่างละเอียดยิบ ซึ่งยังเผยให้เห็นรายละเอียดที่เป็นอัตลักษณ์ในการสำรวจอินฟราเรดทั้งสองช่วง ยกตัวอย่างเช่น ภาพใหม่จากกล้องอินฟราเรดใกล้(NIRCam) ได้แสดงรายละเอียดโครงสร้างเส้นใยที่ละเอียดอ่อนในวงแหวนส่วนใน ในขณะที่ภาพใหม่จากเครื่องมืออินฟราเรดกลาง(MIRI) เผยให้เห็นรายละเอียดพิเศษในโครงสร้างวงซ้อนในพื้นที่ส่วนนอกของวงแหวนเนบิวลา

     มีก้อนฝุ่น(globules) หนาทึบราว 2 หมื่นก้อนกระจายทั่วเนบิวลา ซึ่งอุดมไปด้วยไฮโดรเจนโมเลกุล เมื่อเทียบแล้ว พื้นที่ส่วนในกลับเป็นก๊าซที่ร้อนจัด เปลือกหลักประกอบด้วยวงแหวนบางๆ ที่ยังพบการแผ่รังสีเพิ่มเติมจากโมเลกุลอุดมด้วยคาร์บอนที่เรียกว่า โพลิไซคลิก อโรมาติก ไฮโดรคาร์บอน(PAHs) มีวงโค้งศูนย์กลางซ้อนราว 10 วงอยู่เลยขอบนอกของวงแหวนหลัก คิดกันว่าวงโค้งมีกำเนิดจากปฏิสัมพันธ์ของดาวที่ใจกลาง กับดาวข้างเคียงมวลต่ำที่โคจรในระยะทางพอๆ กับโลกถึงพลูโต ด้วยปฏิสัมพันธ์นี้ เนบิวลาที่คล้ายกับเนบิวลาวงแหวน จึงเผยให้เห็นเรื่องราวคล้ายโบราณคดีดาราศาสตร์ เมื่อนักดาราศาสตร์ศึกษาเนบิวลาเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับดาวที่สร้างมันขึ้นมา

ภาพเนบิวลาวงแหวนจาก NIRCam และ MIRI เคียงข้างกัน ภาพด้านซ้ายแสดงมุมมองจาก NIRCam และภาพขวาจาก MIRI ภาพซ้ายแสดงเนบิวลาดาวเคราะห์เป็นโดนัทเบี้ยวๆ ที่มีแถบสีรุ้ง โดยมีช่องว่างภายในสีฟ้าเขียว และโครงสร้างเส้นใยที่ชัดเจนในพื้นที่ส่วนในของวงแหวน ภาพขวาแสดงเนบิวลาที่มีช่องว่างใจกลางเป็นสีส้มแดง โดยมีโครงสร้างวงแหวนที่มีสีตั้งแต่เหลืองจนถึงม่วงฟ้า

     เนบิวลามีรูปร่างเหมือนโดนัทเบี้ยวๆ เรากำลังได้เห็นมันจากมุมเกือบตรงลงสู่ขั้วของโครงสร้างนี้ โดยที่วัสดุสารหลากสีกระจายออกไป แม้ว่าใจกลางโดนัทนี้อาจจะแลดูว่างเปล่า แต่ในความเป็นจริงกลับเต็มไปด้วยวัสดุสารความหนาแน่นต่ำกว่า ที่กระจายอยู่ในทิศเข้าหาและออกจากเรา สร้างเป็นรูปร่างที่คล้ายกับลูกรักบี้ที่ซ้อนอยู่ในช่องว่างที่ใจกลางโดนัท

     วงแหวนหลักที่มีสีสันประกอบด้วยก๊าซที่ดาวที่ตายแล้วที่ใจกลางเนบิวลาได้ทิ้งออกมา ดาวนี้กำลังจะแปรสภาพเป็นดาวแคระขาว ซึ่งเป็นวัตถุขนาดเล็กที่มีความหนาแน่นสูงและร้อน ซึ่งจะเป็นสถานะสุดท้ายในวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่คล้ายดวงอาทิตย์

      เนบิวลาวงแหวนเป็นหนึ่งในวัตถุที่น่าสนใจที่สุดบนท้องฟ้า มันถูกพบในปี 1779 โดย นักดาราศาสตร์ Antoine Darquier de Pellepoix และ Charles Messier และถูกเพิ่มในบัญชีรายชื่อของเมสสิเยร์(Messier Catalogue) นักดาราศาสตร์ทั้งสองได้พบเนบิวลานี้โดยบังเอิญในขณะที่พยายามตามรอยเส้นทางดาวหางดวงหนึ่งวิ่งผ่านกลุ่มดาวพิณ(Lyra) ซึ่งวิ่งไปใกล้กับเนบิวลาวงแหวนอย่างมาก

ภาพเนบิวลาวงแหวนจากกล้องฮับเบิลที่ถ่ายในปี 2013 เทียบกับภาพจากเวบบ์

แหล่งข่าว esawebb.org : Webb captures detailed beauty of Ring Nebula