กล้องโทรทรรศน์อวกาศยูคลิดได้เผย “วงแหวนไอน์สไตน์” ที่สมบูรณ์แบบภายในกาแล็กซีที่เราค้นพบและเคยรู้จักดีอยู่แล้ว แสดงพลังและความสามารถที่ดีเกินคาด

ปรากฏการณ์วงแหวนไอน์สไตน์ (Einstein ring) นี้ถูกค้นพบจากภาพถ่ายของกาแล็กซี NGC 6505 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 590 ล้านปีแสง นักดาราศาสตร์ค้นพบกาแล็กซีแห่งนี้มาตั้งแต่ปี 1884 แต่ภาพถ่ายของกล้องยูคลิดล่าสุดทำให้เห็นเราได้ค้นพบปรากฏการณ์ใหม่ภายในกาแล็กซีนี้ มันคือวงแหวนที่กลมสมบูรณ์แบบภายในใจกลางของกาแล็กซีที่ไม่เคยมีใครพบมาก่อน

ภาพครอบตัดใขกลางของกาแล็กซี NGC 6505 แสดงให้เห็นวงแหวนไอน์สไตน์ที่งดงาม ซึ่งเป็นการพิสูจน์ศักยภาพของกล้องยูคลิดได้เป็นอย่างดี

ภาพของวงแหวนที่อยู่ล้อมรอบใจกลางของกาแล็กซีนี้ คือภาพของกาแล็กซีอีกแห่งหนึ่งที่อยู่ด้านหลังของกาแล็กซี NGC 6505 และอยู่ไกลออกไปจากโลกอีก 4.42 พันล้านปีแสง ภาพของมันถูกบิดเบือนจากความโน้มถ่วงสูงจากบริเวณใจกลางกาแล็กซี บิดเบือนเสียจนกลายเป็นวงแหวนที่สวยงามล้อมรอบใจกลาง NGC 6505 ซึ่งกาแล็กซีที่อยู่เบื้องหลังและปรากฏเป็นวงแหวนนี้ เป็นกาแล็กซีที่ไม่เคยถูกค้นพบมาก่อน

ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ แสงจะโค้งเมื่อเคลื่อนที่ผ่านวัตถุขนาดใหญ่ในอวกาศ คล้ายกับเลนส์ที่รวมแสงเข้าด้วยกัน ผลกระทบนี้รุนแรงขึ้นกับวัตถุซึ่งมีมวลมาก เช่น กาแล็กซีหรือกระจุกกาแล็กซี ทำให้แสงของวัตถุที่อยู่ห่างไกลรวมเข้าหากันและทำให้เราสังเกตการณ์วัตถุที่ห่างไกลหรือถูกบดบังได้ แม้ว่าภาพของวัตถุที่ปรากฏขึ้นมานั้นจะบิดเบี้ยวไปจากรูปทรงเดิม

ภาพถ่ายกาแล็กซี NGC 6505 ที่ถูกถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศยูคลิด โดยใจกลางของภาพจะเห็นวงแหวนเล็ก ๆ ที่เกิดจากปรากฏการณ์วงแหวนไอน์สไตน์

และหากวัตถุ กระจุกมวลขนาดใหญ่ และมุมมองของผู้สังเกตการณ์จากโลก สามสิ่งนี้เรียงกันอย่างพอดิบพอดี วัตถุที่อยู่เบื้องหลังจะปรากฏให้เห็นเป็นวงแหวนล้อมรอบกระจุกกาแล็กซีเบื้องหน้าเหมือนกับปรากฏการณ์ของวงแหวนไอน์สไตน์ที่กล้องยูคลิดจับได้ในครั้งนี้

ภาพถ่ายภาพวงแหวนไอน์สไตน์ที่ล้อมรอบกาแล็กซี NGC 6505 นี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของกล้องโทรทรรศน์อวกาศยูคลิด ที่สามารถสังเกตเห็นปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ที่ไม่เคยมีใครเคยพบมาก่อนได้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าประสิทธิภาพของยูคลิดนั้นจะช่วยให้สามารถพบปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงที่มีความบิดเบือนสูง (Strong Gravitational Lensing) มากกว่า 100,000 แห่งตลอดอายุการทำงานของมัน เมื่อเทียบกับการค้นพบในปัจจุบันที่ค้นพบไม่ถึง 1,000 แห่งทั่วทั้งเอกภพ และมีจำนวนเหตุการณ์น้อยมากที่บันทึกความละเอียดสูง

ภาพจำลองปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงของหลุมดำเมื่อหลุมดำเคลื่อนผ่านอวกาศพื้นหลัง ภาพจาก Alain r

ถึงแม้ภาพถ่ายปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงที่มีความบิดเบือนสูงจะสวยงามและน่าตื่นตา แต่ว่าเป้าหมายที่แท้จริงของยูคลิดคือการถ่ายภาพปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงที่มีความบิดเบือนต่ำ (Weak Gravitational Lensing) ปรากฏการณ์ที่ทำให้วัตถุและกาแล็กซีพื้นหลังบิดเบือนไปเพียงเล็กน้อย เพื่อค้นหาผลกระทบของสสารมืดและการขยายตัวของเอกภพ การศึกษาปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ยากนี้ ยูคลิดและนักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องทำการตรวจสอบกาแล็กซีมากกว่าพันล้านแห่งเพื่อมองหาการบิดเบือน

การค้นพบปรากฏการณ์วงแหวนของไอน์สไตน์ท่ามกลางพื้นที่ที่เคยค้นพบไปแล้วก็เป็นเหมือนเครื่องพิสูจน์ศักยภาพของกล้องยูคลิดในการตามหาและสร้างแผนที่สสารมืดทั่วทั้งเอกภพในแบบที่ไม่เคยมีใครเคยทำได้มาก่อน

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : ESA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

กล้องฯ ยูคลิดถ่ายภาพ “วงแหวนไอน์สไตน์” ที่สมบูรณ์แบบสุดตระการตา