เว็บสล็อต การระเบิดของคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็วนี้ทำให้รัศมีก๊าซลึกลับของดาราจักรสว่างขึ้น

เว็บสล็อต การระเบิดของคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็วนี้ทำให้รัศมีก๊าซลึกลับของดาราจักรสว่างขึ้น

เว็บสล็อต การจัดตำแหน่งที่โชคดีให้นักดาราศาสตร์ใช้การระเบิดที่สว่างจากดาราจักรหนึ่งเพื่อสำรวจก๊าซในอีกดวงหนึ่ง การระเบิดของพลังงานวิทยุที่อยู่ห่างไกลจากดาราจักรหนึ่งทะลุรัศมีก๊าซที่กระจายไปทั่วอีกดวงหนึ่ง ทำให้นักดาราศาสตร์สำรวจความแปลกประหลาดของจักรวาลสองครั้งในคราวเดียว

เปลวไฟสว่างจ้าช่วงสั้นๆ ของการระเบิดด้วยคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็วหรือ FRB เกิดขึ้นในดาราจักรที่มืดสลัวและห่างไกล ตามการสังเกตการณ์ด้วยอาร์เรย์กล้องโทรทรรศน์ในชนบทห่างไกลของออสเตรเลีย ( SN: 6/27/19 ) และบังเอิญ คลื่นวิทยุได้ผ่านกาแล็กซีอื่นเพื่อมายังโลก

เมื่อพิจารณาว่า FRB เปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อซูมผ่านดาราจักรที่อยู่ใกล้กว่า 

เผยให้เห็นว่าดาราจักรมีรัศมีก๊าซที่บางและสงบ อย่างน่าประหลาดใจ นักวิจัยรายงานวันที่ 26 กันยายนในวารสารScience

ดาราจักรส่วนใหญ่ล้อมรอบด้วยหมอกควันที่เรียกว่าcircumgalactic mediumหรือ CGM ( SN: 7/12/18 ) นักวิทยาศาสตร์คิดว่า CGM มีมวลมากกว่าดาวในดาราจักรและควบคุมวงจรชีวิตของดาราจักร แต่เนื่องจาก CGM ไม่ได้ให้ความกระจ่างในตัวเองมากนัก จึงยากที่จะศึกษา นักดาราศาสตร์อาศัยวัตถุที่สว่างและอยู่ห่างไกล เช่น ควาซาร์ เพื่อทำให้ CGM สว่างขึ้นจากด้านหลัง เช่น ไฟหน้าตัดหมอก

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ J. Xavier Prochaska แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซตระหนักว่า FRB สามารถจุดไฟ CGM ได้เช่นกัน ทั้งควาซาร์และ FRB ปล่อยแสงในช่วงความยาวคลื่น ซึ่งถูกทำให้ช้าลงตามเส้นทางสู่โลกโดยอนุภาคที่มีประจุระหว่างทาง เนื่องจากควาซาร์ส่องแสงอย่างต่อเนื่อง จึงเป็นการยากที่จะบอกได้ว่าแสงนั้นช้าลงเพียงใด แต่ชีพจรสั้น ๆ ของ FRB สามารถเปิดเผยได้ว่ามีอะไรขวางทางอยู่บ้าง ดังนั้นจึงมีลักษณะเฉพาะของ CGM ที่ FRB สามารถเปิดเผยได้โดยตรง เช่น ความหนาแน่นของก๊าซและสนามแม่เหล็ก ซึ่งควาซาร์ที่มีอายุยืนยาวไม่สามารถทำได้

“เราสามารถแก้ไขคุณสมบัติทางกายภาพของ CGM ที่แทบจะเป็นไปไม่ได้ด้วยเทคนิคอื่นๆ” Prochaska กล่าว ในการทำเช่นนั้น เขาแค่ต้องหา FRB ที่เหมาะสม

เขาโชคดีเมื่อวันที่ 12 พฤศจิกายน 2018 เมื่อ Australian Square Kilometer Array Pathfinder ตรวจพบชีพจร FRB ​​ที่ใช้เวลาน้อยกว่า 40 ไมโครวินาที Prochaska และเพื่อนร่วมงานติดตาม FRB ไปยังกาแลคซีในกลุ่มดาว Indus นั่นเป็นความสำเร็จในตัวเองจากกว่า 60 FRB ที่เคยพบมีเพียงสามคนเท่านั้นที่ถูกติดตามไปยังกาแลคซีบ้านเกิดของพวกเขา ( SN: 8/14/19 )

ในตอนแรก ทีมงานคิดว่า FRB มาจากกาแลคซีสว่างซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 4 พันล้านปีแสง 

แต่ระยะทางที่วัดได้สำหรับ FRB นั้นใกล้เคียงกับ 5 พันล้านปีแสง Prochaska ตระหนักว่ามีกาแลคซีสองแห่งติดต่อกัน — เป็นเพียงกลุ่มที่บังเอิญที่เขาหวังไว้

Prochaska และเพื่อนร่วมงานพบว่าทั้งความหนาแน่นและการดึงดูดของดาราจักรเบื้องหน้านั้นต่ำอย่างไม่คาดคิด ความหนาแน่นของก๊าซ CGM มีค่าน้อยกว่า 0.1 อะตอมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งต่ำกว่าที่คาดการณ์ไว้อย่างน้อย 10 เท่าจากการศึกษาครั้งก่อน สนามแม่เหล็กมีค่าน้อยกว่า 0.8 ไมโครเกาส์ ซึ่งอ่อนกว่าแม่เหล็กติดตู้เย็นถึงหนึ่งพันล้านเท่า ซึ่งบ่งชี้ว่าก๊าซนั้นไม่มีความปั่นป่วนมากนัก

การค้นพบนี้อาจบ่งชี้ว่า CGM ของกาแลคซีบางแห่งมีความโกลาหลน้อยกว่าที่เคยคิดไว้ แม้ว่าจะต้องมีการสังเกตเพิ่มเติมเพื่อให้ทราบอย่างแน่นอน การค้นพบ FRB ดังกล่าวเพิ่มเติมที่ส่องผ่าน CGM สามารถช่วยได้ Prochaska กล่าวว่าเขาคาดว่าจะตรวจพบอีกหลายสิบคนในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

นักดาราศาสตร์ James Cordes จาก Cornell University กล่าวว่า “ความหวังอันยิ่งใหญ่ประการหนึ่งของ FRB คือการใช้ FRB เป็นเครื่องมือในการตรวจสอบทุกสิ่งทุกอย่าง” “นี่เป็นตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมของวิธีการใช้ FRB เพื่อสำรวจทุกสิ่งที่อยู่ในระยะสายตา”

สว่างและอยู่ห่างไกล เช่น ควาซาร์ เพื่อทำให้ CGM สว่างขึ้นจากด้านหลัง เช่น ไฟหน้าตัดหมอก

เลนส์แรงโน้มถ่วง: ค้นหากระจุกที่มืดมิดนักดาราศาสตร์ได้ค้นพบกระจุกดาราจักรที่ไม่เคยรู้จักมาก่อนและวัดระยะทางจากโลก

จุดสีแดงที่ด้านล่างขวาแสดงถึงตำแหน่งของกระจุกกาแลคซีที่เพิ่งค้นพบ

ความสำเร็จครั้งแรกนี้ ซึ่งใช้คุณสมบัติของมวลในการอนุมานตำแหน่งของวัตถุที่มองไม่เห็น เป็นลางดีสำหรับการค้นหาสสารมืด ซึ่งเป็นวัสดุลึกลับที่มองไม่เห็นซึ่งน่าจะประกอบเป็นมากกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ของมวลในจักรวาล

ทุกสิ่งไม่ว่าจะมองเห็นหรือไม่ก็ตาม ล้วนใช้แรงลากจูงโน้มถ่วง การลากวัตถุขนาดใหญ่ไม่เพียงดึงดูดวัตถุอื่นๆ เท่านั้น แต่ยังทำให้เส้นทางของแสงโค้งงอจากวัตถุที่อยู่ไกลออกไปซึ่งอยู่ด้านหลังวัตถุโดยตรงด้วย การโค้งงอสามารถยืดภาพของกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลออกไป เมื่อมองจากโลก หรือสร้างภาพหลายภาพของวัตถุเดียวกัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเลนส์โน้มถ่วง เป็นคำทำนายที่บันทึกไว้อย่างดีเกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เว็บสล็อต