Webb วัดระยะทาง Fast Radio Burst ที่ไกลที่สุด พบกำเนิดจากดาราจักรแคระ

ทีมนักดาราศาสตร์นำโดย Manisha Caleb จากมหาวิทยาลัย Sydney ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb ของ NASA ระบุตำแหน่งดาราจักรต้นกำเนิดของสัญญาณวิทยุฉับพลัน (fast radio burst) ที่ไกลที่สุดเท่าที่เคยพบ ชื่อ FRB 20240304B ซึ่งตรวจพบครั้งแรกโดยทีม MeerTRAP ผ่านกล้องโทรทรรศน์ MeerKAT เมื่อวันที่ 4 มีนาคม 2024 ผลการศึกษานี้เผยแพร่ในวารสาร Science

เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินขนาดใหญ่ที่สุดในโลกไม่สามารถมองเห็นดาราจักรในตำแหน่งดังกล่าว ทีมวิจัยจึงหันไปใช้กล้อง Webb โดยอุปกรณ์ NIRCam ตรวจพบดาราจักรในจุดที่ถูกต้อง และ NIRSpec วัดค่าเรดชิฟต์ได้ 2.148 ซึ่งตรงกับช่วงเวลาเพียง 3,000 ล้านปีหลังบิกแบง ขณะที่ FRB ส่วนใหญ่ที่เคยพบเกิดขึ้นในยุคที่ไกลออกไปอีกหลายพันล้านปีในประวัติศาสตร์เอกภพ

สิ่งที่น่าประหลาดใจคือดาราจักรต้นกำเนิดนี้ไม่ใช่ดาราจักรขนาดใหญ่ที่กำลังก่อตัวดาวอย่างที่พบใน FRB ส่วนใหญ่ แต่เป็นดาราจักรแคระที่มีมวลน้อยกว่าที่คาดไว้ถึง 1,000 เท่า แม้จะกำลังก่อตัวดาวอย่างคึกคักก็ตาม Caleb ระบุว่าเดิมทีมคาดว่าจะพบดาราจักรขนาดใหญ่ที่มีดาวมากมาย แต่กลับพบดาราจักรแคระขนาดเล็ก

ผลงานของเราชี้ว่าเป็นไปได้ยากมากที่ FRB นี้เกิดจากการรวมตัวของดาวนิวตรอนสองดวง

อัตราการก่อตัวดาวในดาราจักรนี้ชี้ว่าดาวส่วนใหญ่อาจก่อตัวขึ้นภายในเวลาเพียง 30 ล้านปี ซึ่งเร็วเกินกว่าทฤษฎีที่ว่า FRB เกิดจากการรวมตัวของดาวนิวตรอนสองดวงที่ต้องใช้เวลาหลายพันล้านปี แต่สอดคล้องกับอีกทฤษฎีที่ว่า FRB เกิดจากแมกนีทาร์ ดาวนิวตรอนอายุน้อยที่มีสนามแม่เหล็กสูง ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้รวดเร็วหลังซูเปอร์โนวา นอกจากนี้สัญญาณของ FRB ยังเผยให้เห็นร่องรอยของกระจุกดาราจักรที่ไม่เคยพบมาก่อนที่เรดชิฟต์ 0.3 หรือราว 3,500 ล้านปีแสงจากโลก และกระจุกดาราจักร Virgo ที่อยู่ห่างไปราว 54 ล้านปีแสง ทีมวิจัยคาดว่ากล้อง MeerKAT อาจตรวจพบและระบุตำแหน่ง FRB ที่เรดชิฟต์เกิน 1.0 ได้หลายครั้งต่อปีในอนาคต โดยกล้อง Webb จะมีบทบาทสำคัญในการศึกษาดาราจักรต้นกำเนิดที่ไกลเหล่านั้นต่อไป