เควซาร์

ราวครึ่งศตวรรษที่แล้ว นักดาราศาสตร์ค้นพบเควซาร์ (quasar) เป็นหนึ่งในวัตถุท้องฟ้าที่มีกำลังส่องสว่างมากที่สุด เก่าแก่ที่สุด อยู่ไกลที่สุด และปล่อยพลังงานสูงมากที่สุดในเอกภพ

quasar ย่อมาจาก quasistellar radio source ใช้เรียกวัตถุที่มีลักษณะปรากฏคล้ายดาว แต่เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุความเข้มสูง พ.ศ. 2506 (ค.ศ. 1963) มาร์เทน ชมิดต์ (Maarten Schmidt) นักดาราศาสตร์ที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย พบว่าเควซาร์อยู่ไกลมาก การค้นพบนี้ถือได้ว่าเป็นการขยายขอบเขตความรู้เกี่ยวกับวัตถุที่อยู่ไกลโพ้นในอวกาศ

ก่อนหน้านั้น การพัฒนาเรดาร์ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เป็นจุดเริ่มต้นของการค้นพบวัตถุที่แผ่คลื่นวิทยุในอวกาศ และนำความก้าวหน้ามาสู่วิชาดาราศาสตร์วิทยุ ซีริล แฮสซาร์ด (Cyril Hazard) คิดค้นวิธีระบุตำแหน่งของแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุอย่างแม่นยำ โดยการสังเกตปรากฏการณ์ที่ดวงจันทร์เคลื่อนมาบังแหล่งวิทยุต่างๆ บนท้องฟ้า ทำให้วัดตำแหน่งที่แน่นอน แล้วเทียบกับภาพถ่ายในแสงที่ตามองเห็น ช่วยให้สามารถระบุได้ว่าคลื่นวิทยุแผ่มาจากวัตถุใด

แฮสซาร์ดและผู้ช่วยได้ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุในออสเตรเลีย สังเกตการบังที่เกิดขึ้นกับวัตถุหนึ่งที่มีชื่อว่า 3ซี 273 (3C 273) ซึ่งเป็นวัตถุในบัญชีรายชื่อแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุของเคมบริดจ์ฉบับที่ 3 เมื่อเทียบกับภาพถ่ายในแสงที่ตามองเห็น วัตถุนี้แบ่งเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนที่ดูเหมือนดาว กับส่วนที่เป็นเส้น ดูคล้ายลำแสงที่พ่นออกมาจากส่วนแรก

ชมิดต์อาศัยข้อมูลตำแหน่งของวัตถุที่วัดได้ดังกล่าวมาศึกษาสมบัติของ 3ซี 273 ด้วยสเปกโทรกราฟที่หอดูดาวพาโลมาร์ ทำให้เขาค้นพบว่าสเปกตรัมของวัตถุนั้นมีการเลื่อนไปทางแดง แปลว่ามันกำลังเคลื่อนที่ห่างจากเราออกไปด้วยความเร็วสูง เขาคำนวณได้ว่ามันมีความเร็ว 44,000 กิโลเมตรต่อวินาที หรือประมาณร้อยละ 16 ของความเร็วแสง คำอธิบายที่ง่ายที่สุดของการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงขนาดนี้ คือเกิดขึ้นเนื่องจากการขยายตัวของเอกภพ และเมื่อเทียบกับอัตราการขยายตัว จึงคำนวณได้ว่าอยู่ห่างจากโลกประมาณ 2,000 ล้านปีแสง

นักดาราศาสตร์หลายคนยังคงไม่แน่ใจในคำอธิบายดังกล่าว โดยสงสัยว่าหากมันอยู่ไกลมากขนาดนั้น มันควรจะมีความเข้มแสงต่ำกว่าที่สังเกตได้หลายเท่า แต่ผลการสังเกตการณ์เควซาร์อื่นๆ ในระยะต่อมา ทำให้นักดาราศาสตร์แน่ใจว่าเควซาร์อยู่ไกลมากจริงๆ แต่ปัญหาที่ต้องขบคิดต่อไปคือ กระบวนการใดเป็นสาเหตุทำให้วัตถุชนิดนี้ปลดปล่อยพลังงานออกมาอย่างมหาศาลภายในพื้นที่แคบๆ ใกล้เคียงกับขนาดของระบบสุริยะ

พ.ศ. 2511 นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์หลายคนทั้งในสหภาพโซเวียต สหรัฐอเมริกา และสหราชอาณาจักร ต่างคิดตรงกันว่าคำอธิบายเพียงอย่างเดียวที่เป็นไปได้ของแหล่งกำเนิดพลังงานในเควซาร์ คือกระบวนการที่สสารพอกพูนแล้วหมุนวนลงสู่หลุมดำ โดยต้องเป็นหลุมดำที่มีมวลหลายล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ พบได้เฉพาะที่ใจกลางดาราจักรขนาดใหญ่ คำอธิบายนี้เป็นที่ยอมรับกันมาถึงปัจจุบัน

การหมุนวนของสสารเข้าสู่หลุมดำก่อให้เกิดการแผ่รังสีในทุกความยาวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ตั้งแต่คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ อินฟราเรด คลื่นแสงที่ตามองเห็น อัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ และรังสีแกมมา หลุมดำมวลสูงมากที่อยู่ ณ ใจกลางดาราจักรมีการขยายตัวโดยกลืนสสารต่างๆ ที่อยู่โดยรอบ และปล่อยพลังงานออกมาด้วยพร้อมๆ กัน ก่อให้เกิดเป็นเควซาร์ ส่องสว่างมากกว่าแสงจากดาวฤกษ์ทุกดวงในดาราจักรรวมกัน

ปัจจุบันมีการค้นพบเควซาร์มากกว่าหนึ่งแสนเควซาร์ นักดาราศาสตร์คาดว่าแต่ละเควซาร์มีลักษณะที่สังเกตได้แตกต่างกันไป โดยขึ้นอยู่กับมวลของหลุมดำ อัตราการเคลื่อนที่ของแก๊สที่ไหลวนเข้าสู่หลุมดำ และมุมมองจากโลก การศึกษาเควซาร์ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถศึกษาการเปลี่ยนแปลงภายในดาราจักร วิวัฒนาการของดาราจักร และมีความสำคัญต่อการศึกษาเอกภพวิทยา

ปรากฏการณ์ท้องฟ้า (28 ก.ค.–4 ส.ค.)

ดาวศุกร์และดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์สว่างสองดวงบนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำ ดาวศุกร์อยู่ในกลุ่มดาวสิงโตทางทิศตะวันตก เพิ่งจะผ่านใกล้ดาวหัวใจสิงห์ในสัปดาห์ที่ผ่านมา สัปดาห์นี้จึงเคลื่อนสูงห่างจากดาวหัวใจสิงห์มากขึ้น โดยมุ่งหน้าไปในทิศทางสู่กลุ่มดาวหญิงสาว ตกลับขอบฟ้าในเวลาประมาณ 2 ทุ่มครึ่ง

ดาวเสาร์อยู่ในกลุ่มดาวหญิงสาว ช่วงหัวค่ำจะอยู่สูงทางทิศใต้ ค่อนไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ จากนั้นเคลื่อนไปทางขวามือและต่ำลงเรื่อยๆ จนกระทั่งตกลับขอบฟ้าในเวลาประมาณ 5 ทุ่มครึ่ง

เวลาเช้ามืดมีโอกาสสังเกตดาวเคราะห์ 3 ดวง ได้แก่ ดาวพุธ ดาวอังคาร และดาวพฤหัสบดี ทั้งหมดอยู่ในกลุ่มดาวคนคู่ ดาวพฤหัสบดีอยู่สูงที่สุดและสว่างที่สุด ขึ้นเหนือขอบฟ้าก่อนตี 4 เล็กน้อย และอยู่สูงเหนือขอบฟ้าประมาณ 1520 องศา ขณะที่ท้องฟ้าเริ่มสว่าง ดาวอังคารอยู่ต่ำกว่าเล็กน้อย ดาวพุธอยู่ใกล้ขอบฟ้ามากที่สุด ต้นสัปดาห์เป็นช่วงที่ดาวเคราะห์ทั้งสามอยู่ใกล้กันที่สุด ดาวพุธทำมุมห่างดวงอาทิตย์ที่สุดในวันที่ 30 ก.ค. หลังจากนั้นจะเคลื่อนกลับเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น

สัปดาห์นี้เป็นข้างแรม ดวงจันทร์อยู่บนท้องฟ้าในเวลาเช้ามืดของทุกวัน สว่างครึ่งดวงในวันที่ 30 ก.ค. จากนั้นจะเป็นเสี้ยว เช้ามืดวันพฤหัสบดีที่ 1 ส.ค. จันทร์เสี้ยวผ่านใกล้กระจุกดาวลูกไก่และดาวอัลเดบารันในกลุ่มดาววัว แล้วผ่านใกล้ดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีในเช้ามืดวันอาทิตย์ที่ 4 ส.ค. โดยดวงจันทร์จะอยู่ทางขวามือของดาวพฤหัสบดีประมาณ 4 องศา และห่างดาวอังคาร 7 องศา

ค่ำวันศุกร์ที่ 2 ส.ค. สถานีอวกาศนานาชาติจะโคจรผ่านเหนือท้องฟ้าประเทศไทย โดยเห็นเป็นดาวสว่างเคลื่อนที่บนท้องฟ้า กรุงเทพฯ และบริเวณใกล้เคียงจะเริ่มเห็นใกล้ขอบฟ้าทิศใต้ในเวลา 19.34 น. จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นไปทางซ้ายมือ ผ่านจุดสูงสุดทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ในเวลา 19.37 น. ที่มุมเงย 25 องศา จากนั้นประมาณ 1 นาที สถานีอวกาศจะเข้าสู่เงามืดของโลกทางทิศตะวันออกที่มุมเงย 20 องศา