Pulsar

จาก Thailand Science and Technology Wikipedia

Pulsar

พัลซาร์ (pulsar) เป็นดาวขนาดเล็ก ที่ส่งพลังงานในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาเป็นจังหวะอย่างรวดเร็ว คล้ายดาวกะพริบทุก 1/30 วินาทีทุก 4 วินาที

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่พัลซาร์ปล่อยออกมาเป็นจังหวะนั้น ส่วนใหญ่เป็นคลื่นวิทยุ แต่ก็มีการค้นพบพัลซาร์ที่ปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปของรังสีชนิดอื่นอีกด้วย

พัลซาร์มีที่มาจากคำภาษาอังกฤษ Pulsating star มีความหมายว่า ดาวที่ขยายตัวและหดตัวสลับกันไปมาอย่างรวดเร็ว หรือดาวกะพริบนั่นเอง

ในวงการดาราศาสตร์ปัจจุบัน ถือว่าพัลซาร์เป็น Pulsating star ชนิดหนึ่งเนื่องจากมีดาวฤกษ์ชนิดอื่นที่มิใช่พัลซาร์ แต่มีพฤติกรรมแบบเดียวกับพัลซาร์ในการปล่อย หรือมีความสว่างแบบสว่างมากและน้อยสลับกัน เช่นดาวฤกษ์ชนิดซีฟีด (cepheid) ซึ่งมักถูกเรียกเป็นซีฟีดแวริเอเบิล (cepheid variable) เพราะเป็นดาวฤกษ์ที่ขยายตัวแล้วก็หดตัวอย่างเป็นจังหวะแน่นอน แต่มีช่วงจังหวะเวลายาวนานกว่าของพัลซาร์มาก คืออยู่ระหว่าง 1 วัน ถึง 50 วัน

นักดาราศาสตร์ชื่อ โจซีลีน เบลล์ (Jocelyn Bell) เป็นผู้ค้นพบพัลซาร์ดวงแรกในปี ค.ศ.1967 ในขณะที่กำลังใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุศึกษาคลื่นวิทยุจากดวงอาทิตย์และจากตำแหน่งต่างๆ ในท้องฟ้า แล้วก็พบโดยบังเอิญว่ามีคลื่นวิทยุถูกส่งออกมาเป็นจังหวะอย่างสม่ำเสมอ จากตำแหน่งหนึ่งในท้องฟ้าซึ่งดูเหมือนไม่มีดาวหรืออะไรอยู่

ในขั้นแรก นักดาราศาสตร์ผุ้ค้นพบคลื่นวิทยุนี้ก็ตื่นเต้นมาก เพราะคิดว่าเป็นสัญญาณวิทยุส่งมาจากมนุษย์ต่างดาว นั่นคือเข้าใจว่าได้ค้นพบหลักฐานการมีอยู่จริงของมนุษย์ในโลกอื่นแล้ว จึงตั้งชื่อเรียกแหล่งกำเนิดของคลื่นวิทยุในอวกาศนี้ว่า LGM ย่อมาจาก little green men แปลว่า มนุษย์สีเขียวตัวเล็กๆ

หลังจากที่ได้ค้นพบแหล่งคลื่นวิทยุแห่งแรกไม่นาน นักดาราศาสตร์ก็ค้นพบแหล่งคลื่นวิทยุในอวกาศคล้ายคลึงกับอีกสามแหล่ง และตั้งชื่อเรียกแหล่งคลื่นวิทยุทั้งสี่ตามลำดับการค้นพบเป็น LGM1, LGM2, LGM3 และ LGM4

ทว่าต่อมานักดาราศาสตร์จึงแน่ใจว่า คลื่นวิทยุเหล่านี้มิใช่ถูกส่งมาโดยมนุษย์ต่างดาว หากเป็นแหล่งคลื่นวิทยุเกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติ จึงตั้งชื่อเรียกเสียใหม่เป็นพัลซาร์

หลังการค้นพบพัลชาร์ในปี ค.ศ.1967 นักดาราศาสตร์ก็ได้ให้ความสนใจเรื่องของพัลซาร์กันมาก มีการค้นพบพัลซาร์กันอย่างจริงจัง และก็ได้พบพัลซาร์เป็นจำนวนมาก

มาถึงปัจจุบัน นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบพัลซาร์ส่งสัญญาณวิทยุเป็นจำนวนกว่า 300 ดวงแล้ว ได้ค้นพบพัลซาร์ส่งสัญญาณเป็นรังสีแกมมา และแสงที่ตามองเห็นได้อีกบางดวง

พัลซาร์แทบทั้งหมดที่ค้นพบแล้ว อยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราเอง แต่ก็มีอยู่อย่างน้อยหนึ่งดวง ส่งรังสีเอกซ์ออกมา เป็นพัลซาร์อยู่ในกาแล็กซีอื่น

สำหรับพัลซาร์ที่มองเห็นได้ (ด้วยกล้องโทรทรรศน์ชนิดแสง หรือ opticle telescope) มีอยู่อย่างน้อยหนึ่งดวง อยู่ที่ใจกลางของเนบิวลาปู ซึ่งเป็นส่วนที่เหลืออยู่ของซูเปอร์โนวา

พัลซาร์คืออะไร? ส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาเป็นจังหวะอย่างรวดเร็วได้อย่างไร?

ในระยะแรกๆ ของการค้นพบพัลซาร์ หลังจากที่แน่ใจแล้วว่าสัญญาณจากพัลซาร์ไม่ใช่สัญญาณจากมนุษย์ต่างดาว นักดาราศาสตร์คิดว่าพัลซาร์อาจเป็นดาวแคระขาวที่กำลังหมุนรอบตัว แต่แล้วก็ต้องตัดความคิดนี้ไป เพราะดาวแคระขาวถึงแม้จะเป็นดาวขนาดเล็ก แต่ก็ยังใหญ่เกินกว่าที่จะส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นจังหวะได้เร็วเช่นนั้น

มาถึงปัจจบันนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่า พัลซาร์เป็นดาวนิวตรอนที่กำลังหมุนรอบตัวเองเร็วมาก จึงเป็นไปได้ที่จะส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาเป็นจังหวะเร็วเท่าที่ปรากฎ

สำหรับกระบวนการเกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากพัลซาร์เป็นไปได้มากกว่าเกิดจากการทื่อนุภาคหรือก๊าซมีประจุไฟฟ้าจากดาวนิวตรอน เคลื่อนที่ตัดกับสนามแม่เหล็กโดยรอบดาวนิวตรอน ซึ่งก็เป็นธรรมชาติอยู่แล้ว ที่อนุภาคหรือก๊าซมีประจุไฟฟ้าเหล่านั้น ต้องปล่อยพลังงานออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

พัลซาร์ในอวกาศจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการเดินทางท่องไปในกาแล็กซีของมนุษย์ในอนาคต เพราะพัลซาร์จะคล้ายกระโจมไฟที่ปล่อยสัญญาณออกมาในแนวระนาบบางระนาบเท่านั้น