ข่าวด้านอวกาศ และดาราศาสตร์

ข่าวด้านอวกาศ และดาราศาสตร์

เดือนพฤศจิกายน 2548

ยานอวกาศสัญชาติญี่ปุ่นเตรียมลงจอดบนดาวเคราะห์น้อย

Japan ‘s Hayabusa Closes in on Asteroid Landing site

November 14^th, 2005

ภาพถ่ายจากยานอวกาศ Hayabusa ของญี่ปุ่นแสดงภาพระยะใกล้ของดาวเคราะห์น้อย Itokawa อันเป็นเป้าหมายในการเดินทางสำรวจของยานอวกาศลูกพระอาทิตย์รายนี้ ยาน Hayabusa จะลงจอดบนผิวดาวเคราะห์น้อยดวงนี้แล้วเก็บรวบรวมตัวอย่างสสารบนผิวดาวเพื่อส่งกลับมาบนโลกเพื่อวิเคราะห์สืบค้นอดีตของระบบสุริยะ สำหรับภาพถ่ายที่ส่งมา จะถูกนำไปวิเคราะห์แล้วเลือกจุดลงจอดที่เป็นไปได้

ภาพถ่ายดาวเคราะห์น้อย Itokawa จากยาน Hayabusa ซึ่งกำลังวางแผนลงจอดบนดาวดวงนี้ Image credit: JAXA/ISAS

ยาน Hayabusa ออกเดินทางเมื่อวันที่ 9 พฤษภาคม 2546 โดยจุดจรวดขับดันขึ้น ณ ศูนย์อวกาศคาโกชิมะ (Kagoshima Space Center) โดยสถาบันวิชาการอวกาศและการบินอวกาศ (Institute of Space and Astronautical : ISAS) ซึ่งเป็นสาขาของ องค์การการสำรวจบรรยากาศและอวกาศแห่งญี่ปุ่น (Japan Aerospace EXplorations Agency :JAXA) เป็นเจ้าของโครงการ

บริเวณจุดที่คาดว่าจะควบคุมให้ยาน Hayabusa ลงจอด จุด A MUSES –SEA และสำรวจ Image credit: JAXA/ISA

นักวิทยาศาสตร์วางแผนทดลองการลงจอดในวันที่ 4 พฤศจิกายน 2548 และจะลงจอดครั้งแรกในวันที่ 12 พฤศจิกายน และครั้งที่สองในอีก 13 วันถัดไป ในการลงจอดแต่ละครั้งผู้ควบคุมภาคพื้นดิน(บนโลก) ต้องใส่ใจกับปริมาณเชื้อเพลิงที่มีจำกัดบนยานเพื่อที่จะเหลือให้ยานใช้ในภารกิจอื่นๆ ต่อไป เมื่อลงสัมผัสพื้นดาวเคราะห์น้อยแล้ว Hayabusa มีหุ่นยนต์ขนาดเล็กหนักเพียง 591 กรัม ชื่อว่า MINERVA (MIcro/Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid) อันประกอบไปด้วย กล้องถ่ายภาพสี สามตัว เพื่อถ่ายภาพพื้นผิวสำหรับการวิเคราะห์

บริเวณลงจอดที่สอง Woomera Image credit: JAXA/ISAS

Hayabusa เป็นปฏิบัติที่ถูกควบคุมจากระยะไกล รวมไปถึงการลงสู่พื้น และเก็บตัวอย่าง เมื่อมันเก็บตัวอย่างเสร็จเรียบร้อยแล้ว ตัวอย่างดินหินจากดาวเคราะห์น้อยจะถูกส่งมาถึงโลกในเดือนมิถุนายน 2550 นักวิทยาศาสตร์ด้านอวกาศของญี่ปุ่นกล่าวว่าตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อย Itokawa จะเป็นหลักฐานโดยตรงที่ช่วยอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างดาวเคราะห์น้อยกับอุกกาบาต

แปลโดย วัชราวุฒิ หน่อแก้ว ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

.............................................................................

ค้นพบดวงจันทร์อีกสองดวง ของดาวพลูโต

Two More Moons Discovered Orbiting Pluto

November 14^th, 2005

ที่มา : www.space.com

กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลค้นพบดวงจันทร์บริวารอีกสองดวงของดาวพลูโต ทำให้ตอนนี้ดาวพลูโตซึ่งเป็นดาวเคราะห์ดวงสุดท้ายและไกลที่สุด(เท่าที่สมาพันธ์ดาราศาสตร์สากลรับรอง) มีดวงจันทร์บริวารแล้วทั้งหมด 3 ดวง

ว่าที่บริวารดวงใหม่ของดาวพลูโต เมื่อเปิดหน้ากล้องรับแสงนานขึ้นเรื่อยๆ

Credit: NASA/ESA/JHU/APL/SwRI

ดวงจันทร์ทั้งสองโคจรรอบดาวพลูโตเป็นวงกลมรัศมี 44,000 กิโลเมตร คิดเป็นสองเท่าของระยะจากดวงจันทร์ดวงแรก “ชารอน(Charon)” ถึง “พลูโต” มีความสว่างน้อยกว่า ชารอน 5000 เท่า ประมาณขนาดคร่าวๆของเส้นผ่านศูนย์กลางไว้ในช่วง 45 ถึง 160 กิโลเมตร ในขณะที่พลูโต และชารอนมีขนาด 2,300 และ 1,175 กิโลเมตร ตามลำดับ นอกจากนี้ยังโคจรอยู่ในระนาบเดียวกับ “ชารอน” อีกด้วย ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์คาดว่าพวกมัน อาจก่อตัวขึ้นในเวลาเดียวกับ “ชารอน”

แม้ว่าในโดยทฤษฎีแล้ว นักวิทยาศาสตร์เคยคาดว่า พลูโต อาจมีดวงจันทร์บริวารมากกว่าหนึ่ง แต่การค้นพบครั้งนี้ก็ยังสร้างความประหลาดใจอยู่ดี โดยเฉพาะเมื่อ พลูโต มีขนาดเล็กเพียงร้อยละ 70 ของดวงจันทร์บริวารของโลก แต่กลับมีดาวบริวารมากกว่าหนึ่ง ราวกับว่ามันเป็นระบบสุริยะขนาดย่อม อย่างไรก็ดีปัญหาที่นักดาราศาสตร์ต้องเผชิญก็คือ ดวงจันทร์ทั้งสองมีที่มาที่ไปอย่างไร

ภาพจำลองแสดงระบบดาวพลูโตเมื่อมองจากผิวดวงจันทร์ดวงใหม่ โดยพลูโตคือดาวขนาดใหญ่ด้านขวามือ ส่วนชารอนอยู่ถัดออกไปทางขวาของพลูโต Credit : NASA/ESA/STScI

ทฤษฎีที่ยอมรับกันโดยกว้างขวางอธิบายว่า ชารอน เกิดขึ้นเมื่อวัตถุขนาดใหญ่พุ่งชนดาวพลูโต เป็นไปได้ว่าเศษซากที่เหลือจากการชนกันอาจก่อตัวกลายเป็นดาวจันทร์ขนาดเล็กทั้งสอง ที่ระยะไกลออกไป ส่วนแนวคิดที่ว่าพวกมันเป็นวัตถุอื่นๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกันเลย เพียงแต่ถูกดูดจับไว้ด้วยแรงโน้มถ่วงนี่ ยิ่งเป็นไปได้ยาก แต่ก็ไม่ใช่ว่าเป็นไปไม่ได้เลย

การค้นพบครั้งนี้ ทำให้หลายคนคาดว่าวัตถุในแถบ “คุยเปอร์” (Kuiper Belt) อาจมีดวงจันทร์บริวารมากกว่าหนึ่งเช่นกัน และพวกมันล้วนมีขนาดเล็กทั้งสิ้น

แม้พลูโตจะเล็กกว่าดวงจันทร์บริวารของโลก แต่ก็มีจำนวนดวงจันทร์ของตนเองมากกว่าโลกเสียอีก http://www.saao.ac.za/news/pluto.jpg

แม้ว่าโครงการค้นหาดวงจันทร์บริวาร จะถูกปฏิเสธโดยฝ่ายแผนงานของโครงการฮับเบิลมาหลายต่อหลายครั้งและพึ่งจะได้รับอนุมัติเมื่อไม่กี่ปีก่อน แต่ผลจากอุปกรณ์เสียหายเมื่อปีก่อนทำให้ต้องเลื่อนกำหนดการมาเรื่อยๆ แต่สำหรับกล้องฮับเบิลนี่เป็นภารกิจที่ง่ายดายยิ่ง

เมื่อฮับเบิลต้องการถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้า กล้องฮับเบิลต้องโคจรรอบโลกมากกว่า 15 ครั้ง แต่สำหรับภารกิจนี้ใช้เพียงแค่ 2 ครั้ง ผลการสังเกตครั้งแรก พบว่ามีจุดสว่างสองจุด ซึ่งมีค่าโชติมาติลำดับที่ 23 และในครั้งที่สองก็พบอีกโดยมั่นใจได้ว่ามันกำลังเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ดวงอื่นๆ ที่อยู่ไกลออกไปจนดูเหมือนหยุดนิ่งเมื่อเทียบกับกล้อง

แผนสังเกตการณ์ครั้งต่อไประบุไว้ในเดือนกุมภาพันธ์ปีหน้า เพื่อคำนวณวงโคจรของพวกมันให้แม่นยำขึ้น

ดวงจันทร์ทั้งสองได้รับชื่อชั่วคราวว่า S/2005 P1 และ S/2005 P2 เมื่อมันได้รับการยืนยันอีกครั้ง ผู้ค้นพบจะได้รับเกียรติให้เสนอชื่อดวงจันทร์ดวงใหม่ต่อสมาพันธ์ดาราศาสตร์สากลเพื่อพิจารณาอนุมัติ

...................................................................

เมื่อเส้นขีดแบ่งระหว่างดาวนิวตรอนและหลุมดำต้องปรับปรุง

Neutron Star Found Where a Black Hole was Expected

November 9^th, 2005

ที่มา : www.space.com

http://chandra.harvard.edu/photo/2005/wd1/: Westerlund 1: Neutron Star Discovered Where a Black Hole Was Expected

แนวคิดใหม่สำหรับดาวฤกษ์ซึ่งมีมวลประมาณ 40 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ เมื่อสิ้นอายุขัย จะยุบตัวลงกลายเป็นดาวนิวตรอนแทนที่จะเห็นหลุมดำ

แนวคิดเก่าเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาวฤกษ์มวลมากคือ เมื่อดาวฤกษ์มวลมากใช้พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันจนหมด เปลือกนอกของดาวจะยุบตัวลงสู่แกนกลาง ทำให้เกิดลูกบอลความหนาแน่นและแรงโน้มถ่วงสูงเสียจนไม่มีสิ่งใดหนีออกมาได้ และมันจะเป็นอื่นไปไม่ได้นอกเสียจาก “หลุมดำ”

ภาพถ่ายกระจุกดาว Westerlund1 ในช่วงแสงที่ตามนุษย์มองเห็น(ซ้าย) และรังสีเอกซ์(น้ำเงิน) ภายในประกอบด้วยดาวรุ่นใหม่ ที่มีมวลประมาณ 40 เท่าของดวงอาทิตย์

Credit: NASA/CXC/UCLA/M.Muno et al.

แต่ด้วยข้อมูลใหม่ล่าสุดจาก หอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์ “จันทรา” (Chandra X-ray Observatory) เผยให้เห็นว่าดาวฤกษ์อ้วนๆ สามารถออกนอกลู่ทางได้เล็กน้อย ด้วยการแปลงเป็นดาวนิวตรอนแทนที่จะเป็นหลุมดำ

Michael Muno แห่งมหาวิทยาลัยคาลิฟอร์เนีย ,ลอสแองเจลลีส กับลูกทีมค้นพบดาวนิวตรอนซึ่งเป็นดาวที่ประกอบด้วยนิวตรอนทั้งดวง เส้นผ่านศูนย์กลาง 12 ไมล์ ภายในใจกลางของกระจุกดาวอายุน้อย Westerlund1 ซึ่งหากจากโลก 16,000 ปีแสง ด้วยการประมาณอายุและมวลของดาวฤกษ์ภายในกระจุกดาวนั้น นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณ “มวลตั้งต้น” ของดาวฤกษ์ดวงที่กลายมาเป็นดาวนิวตรอน CXO J164710.2-455216 ได้ 40 เท่าของดวงอาทิตย์

ตามแนวคิดเดิม ดาวที่มีมวลตั้งต้นเกินกว่า 25 เท่าของดวงอาทิตย์ เมื่อบั้นปลายจะกลายเป็นหลุมดำ แต่จากผลสังเกตการณ์ล่าสุด ดาวมวลมากกว่า 40 เท่าของดวงอาทิตย์ก็ยังกลายเป็นดาวนิวตรอน ทำให้ทฤษฎีวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ต้องปรับปรุงกันใหม่

credits : http://physics.weber.edu/carroll/honors-time/stellarEvol.htm

ดาวฤกษ์มวลมากจะวิวัฒนาการสู่ช่วงสุดท้ายของชีวิตเร็วกว่าดาวมวลน้อย ทั้งดาวนิวตรอนและหลุมดำล้วนเป็นช่วงสุดท้ายของชีวิตดาวฤกษ์

เมื่อดาวฤกษ์มวลมากยุบตัวกลายเป็นดาวนิวตรอน สสารที่เหลือจะกลายเป็นดาวฤกษ์รุ่นใหม่ แทนที่จะถูกดูดกินไปเสียหมดโดยหลุมดำ มวลที่เหลือมากกว่าร้อยละ 95 ของมัน ซึ่งเต็มไปด้วยธาตุหนักอันเกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันภายในดาวฤกษ์ ย่อมกระจายออกไปในอวกาศก่อเกิดวัฏจักรของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ต่อไป

ภาพถ่ายรังสีอินฟราเรดกระจุกดาว Westerlund1 จากดาวเทียม 2MASS Credit: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF

แม้ว่านักวิจัยทั้งหลายจะทราบว่าการตายของดาวมวลมากสามารถทำให้เกิดดาวนิวตรอนแต่ก็ไม่ได้เข้าใจแน่ชัดถึงกระบวนการที่ทำให้เกิดชะตากรรมของดาวดังกล่าว แม้ว่าปัจจัยสำคัญจะเป็นมวลของมัน แต่ก็ยังไม่ทราบเส้นขีดแบ่งที่ชัดเจนระหว่างมวลที่จะทำให้กลายเป็นหลุมดำหรือดาวนิวตรอนอยู่ดี

....................................................................

หลุมดำใจกลางทางช้างเผือกเล็กกว่าที่เคยคิด

Milky Way’s Big Black Hole Gets Downsized

November 9^th, 2005

ที่มา : www.space.com

http://www.nature.com/nature/journal/v438/n7064/pdf/nature04205.pdf

ผลงานวิจัยชิ้นใหม่ ทำนายว่าหลุมดำซึ่งทำหน้าที่เป็นแกนกลางของดาราจักรทางช้างเผือกอาจมีขนาดน้อยกว่าที่เคยคิดกัน

หลุมดำคือเทหวัตถุความหนาแน่นสูงและมีมวลมหาศาล จนแรงโน้มถ่วงของมันสามารถบิดอวกาศจนแสงไม่สามารถหลุดออกมาได้ การคำนวณขนาดของหลุมดำหรือขอบเขตที่เรียกกันว่า “ขอบฟ้าเหตุการณ์(Even Horizon)” นั้นถูกประมาณไว้กว้างๆ ที่ระยะระหว่างดวงอาทิตย์ถึงดาวพุธ ไปจนถึง ระยะระหว่างดวงอาทิตย์ถึงดาวพลูโต

ภาพจำลองโดยคอมพิวเตอร์แสดงเงาของขอบฟ้าเหตุการณ์ Sgr A* เมื่อมองจากโลก

Credit: Eric Agol/ Univ. Washington

ปีที่แล้ว นักวิจัยคำนวณว่ารัศมีขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำมวลมหาศาล(Supermassive Black hole) Sgr A* อาจมีขนาดพอๆ กับ วงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ โดยใช้Very Long Baseline Array(VLBA) ซึ่งเป็นเครือข่ายของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 10 ตัว กระจายอยู่ทั่วสหรัฐอเมริกา ทำการประมวลผลภาพจากสัญญาณวิทยุความยาวคลื่น 3.5 มิลลิเมตร ได้ประมาณ 93 ล้านไมล์ (ใกล้เคียงระยะจากโลกถึงดวงอาทิตย์, 1 AU) ซึ่งต่างจากการวัดด้วยคลื่นวิทยุความยาวคลื่น 7 มิลลิเมตร เมื่อปี 2547 ครั้งนั้นวัดได้ 2 AU.

ขนาดขอบฟ้าเหตุการณ์ของ Sgr A* เมื่อ เปรียบเทียบกับระบบสุริยะ

นอกจากขนาดแล้วยังคำนวณความหนาแน่นได้ 6.5 x 10^21 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ต่อลูกบาศก์พาร์เซค รายละเอียดสามารถอ่านได้ในนิตยสาร Nature ฉบับวันที่ 3 พฤศจิกายน 2548

Sgr A* วางตัวอยู่ ณ ใจกลาง ดาราจักรทางช้างเผือก ห่างจากโลก 26,000 ปีแสง คาดกันว่ามันมีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ 4,000,000 ดวง ภายในปริมาตรขนาดเล็ก มันจะเป็นวัตถุอื่นไปไม่ได้นอกจาก “หลุมดำ” อย่างไรก็ดี นักทฤษฎีหลายคนยังเสนอแนวคิดที่ต่างออกไป นั่นคือ Sgr A* อาจเป็นกระจุกของดาวนิวตรอนซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่ตายแล้ว นับล้านดวงก็ได้ หากเป็นเช่นว่าพวกมันจะคงสภาพกระจุกดาวอยู่ได้ราว 20,000 ปี และในบั้นปลายอาจยุบรวมกันเป็นหลุมดำ หรือแยกย้ายกระจายกันไปในอวกาศ

Sgr A* ซึ่งคาดว่าเป็นหลุมดำมวลมหาศาล (Super massive Black hole) ภาพจากการสังเกตการณ์ในช่วงรังสีอินฟราเรดใกล้ credit: http://www.srl.caltech.edu/lisa/graphics/sgr_a.jpg

หาก Sgr A* เป็นหลุมดำมวลมหาศาล เช่นเดียวกับหลุมดำมวลมหาศาลในดาราจักรอื่น มันจะต้องมีลำมวลสารความร้อนสูงพ่นออกมาที่เรียกว่า “Particle Jets” เป็นสิ่งยืนยันความเป็นแกนกลางดาราจักรของมัน แต่ว่าลำมวลสารที่ตรวจพบใกล้ๆ Sgr A* นั้นดูเหมือนว่าจะริบหรี่และสั้นกว่าหลุมดำมวลมหาศาลของดาราจักรอื่นๆ อยู่มาก

ผลจากการวัดรัศมีขอบฟ้าเหตุการณ์ของ Sgr A* ช่วยยืนยันขอบเขตของหลุมดำ และความเป็นหลุมดำมวลมหาศาลของมัน

ขอบฟ้าเหตุการณ์ไม่สามารถวัดได้โดยตรง แต่นักดาราศาสตร์คาดว่าเมื่อกล้องโทรทรรศน์มีความละเอียดมากพอจึงจะวัดได้ โดยพยายามมองว่า วงกลมมืด หรือ “เงา” ที่เกิดจากการแผ่รังสีจากวัตถุเบื้องหลังหลุมดำแล้วถูกดูดเข้าไปในเขตขอบฟ้าเหตุการณ์ ทำให้เกิดเป็นวงแหวนสว่างล้อมรอบวงกลมมืดอันเนื่องมาจากการหักเหของแสง ซึ่งจะเป็นตัวบ่งชี้ขนาดของขอบฟ้าเหตุการณ์ และเป็นเครื่องพิสูจน์ว่า มีหลุมดำ ณ ใจกลางทางช้างเผือก

[home] [about us] [staff members] [alumni] [news] [articles & presentations] [research papers] [Princess Sirindhorn neutron monitor] [FAQs] [glossary] [links] [contact us] [academic activities]