วันนี้ (31 พ.ค.2566) เพจเฟซบุ๊ก สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ โพสต์ข้อความระบุว่า ทีมนักวิจัยจาก McGill University และ Indian Institute of Science ได้ค้นพบสัญญาณวิทยุจากกาแล็กซีที่ไกลที่สุด ที่อยู่ห่างออกไป 9,000 ล้านปีแสง ตีพิมพ์ผลงานวิจัยลงใน Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) ในช่วงเดือนธ.ค.ของปี ค.ศ.2022 ที่ผ่านมา
นักดาราศาสตร์วิทยุ Arnab Chakraborty จาก McGill University ประเทศแคนาดา และ Nirupam Roy จาก Indian Institute of Science ประเทศอินเดีย ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) ที่ติดตั้งอยู่ที่ประเทศอินเดีย และสามารถตรวจพบสัญญาณที่ถูกส่งออกมาจากกาแล็กซี
ในขณะที่เอกภพมีอายุเพียง 4.9 พันล้านปี หรือเมื่อ 8.8 พันล้านปีก่อน ซึ่งนับเป็นหนึ่งในสัญญาณวิทยุจากกาแล็กซี ที่ไกลที่สุดที่เคยมีการค้นพบกันมา
แต่ในขณะที่หลายๆ คน เมื่อได้ยินคำว่า สัญญาณวิทยุ จะนึกถึง มนุษย์ต่างดาว แต่แท้จริงแล้วปรากฏการณ์ในธรรมชาติอีกเป็นจำนวนมาก ก็ล้วนแล้วแต่เปล่งสัญญาณออกมาในช่วงคลื่นวิทยุด้วยกันทั้งสิ้น โดยหนึ่งในสัญญาณวิทยุที่พบมากที่สุดในเอกภพ ก็คือสัญญาณที่ความยาวคลื่น 21 เซ็นติเมตร หรือที่รู้จักกันในนาม 21 cm line
สัญญาณ 21 cm line นี้ เป็นสัญญาณที่ถูกเปล่งออกมา เมื่ออิเล็กตรอนในอะตอมของไฮโดรเจน เกิดการเปลี่ยนขั้วในแกนหมุน ที่เราเรียกกันว่า spin flip เนื่องจากไฮโดรเจนเป็นธาตุที่พบได้มากที่สุดในระบบสุริยะ เราจึงสามารถพบสัญญาณ 21 cm line ได้ทุกที่ที่มีอะตอมของไฮโดรเจน เช่นในกาแล็กซี SDSSJ0826+5630 ที่อยู่ในการสังเกตนี้
สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ อธิบายเพิ่มเติมว่า ปกติแล้วสัญญาณจากกาแล็กซีที่ห่างไกลออกไปเช่นนี้นั้น จะมีกำลังที่อ่อนเป็นอย่างมากจนไม่สามารถแยกออกได้จากสัญญาณรบกวนพื้นหลัง อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้นั้น สัญญาณที่ถูกส่งออกมาได้ถูกดึงดูดโดยแรงโน้มถ่วงของกระจุกกาแล็กซีระหว่างทางเดินของสัญญาณ จึงเกิดการบิดเบี้ยวออก คล้ายแสงที่ถูกบิดเบี้ยวด้วยแว่นขยาย
ในปรากฏการณ์ที่เราเรียกว่า เลนส์ความโน้มถ่วง หรือ gravitational lensing ซึ่งในกรณีนี้เทียบได้กับทำให้สัญญาณนั้นถูกขยายให้ใหญ่ขึ้นถึง 30 เท่า จนสามารถตรวจพบโดยกล้องโทรทรรศน์วิทยุได้
ถึงแม้ว่าสัญญาณวิทยุนี้จะไม่ได้ถูกส่งออกมาจากสิ่งมีชีวิตต่างดาว จากกาแล็กซีอันไกลโพ้น แต่ก็บ่งชี้ให้เห็นว่าเราสามารถใช้หลักการทางฟิสิกส์ และกฎแรงโน้มถ่วงในธรรมชาติ เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ อย่างเช่นเลนส์ความโน้มถ่วง นำมาประยุกต์ทำให้เราสามารถศึกษาสถานที่อันห่างไกลออกไป และมองย้อนกลับไปในอดีต เพื่อทำความเข้าใจในเอกภพที่เราอาศัยอยู่ได้
อ้างอิง/อ่านเพิ่มเติม:
[1] https://www.mcgill.ca/.../astronomers-capture-radio...
[2] https://academic.oup.com/mnras/article/519/3/4074/6958817...