ผู้เขียน หัวข้อ: ปฐมบทของเอกภพ-สารคดี-เนชั่นแนลจีโอกราฟฟิก  (อ่าน 1017 ครั้ง)

pani

  • Hero Member
  • *****
  • กระทู้: 756
    • ดูรายละเอียด
การเฝ้ามองกำเนิดของดวงดาว ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดพอๆกับเมืองทั้งเมือง งานนี้ต้องยกให้อัลมา

เช้าวันหนึ่งในเดือนพฤษภาคม ปี 1994 รถกระบะสองคันแล่นผ่านเมืองซานเปโดรในทะเลทรายอาตากามาของประเทศชิลี ก่อนไต่ขึ้นไหล่เขาไปตามถนนลูกรัง และหาเส้นทางขึ้นสู่ที่ราบสูงชานันตอร์ที่ระดับความสูง 5,000 เมตร

ทะเลทรายอาตากามาขึ้นชื่อว่าเป็นพื้นที่แห้งแล้งที่สุดแห่งหนึ่งของโลก ด้วยปริมาณฝนเฉลี่ยน้อยกว่า 1.5 เซนติเมตรต่อปี  ความห่างไกลกับอากาศเบาบางและแห้งผากของทะเลทรายแห่งนี้ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ดูดาว  ดึงดูดโครงการกล้องโทรทรรศน์นานาชาติมาแล้วหลายโครงการ เอร์นัน กินตานา นักดาราศาสตร์ชาวชิลีกับเพื่อนร่วมงานกำลังมองหาที่ตั้งกล้องโทรทรรศน์ซึ่งออกแบบให้สามารถเจาะทะลุม่านฝุ่นและแก๊สที่บดบังดาราจักร หมุนวนรอบดวงดาว และพาดผ่านอวกาศระหว่างดาว โครงการนี้จะใช้เวลาราว 20 ปี และงบประมาณกว่าหนึ่งพันล้านดอลลาร์สหรัฐในการออกแบบและก่อสร้าง

แต่ก่อนอื่น พวกเขาต้องหาที่ตั้งเหมาะๆให้ได้ก่อน

โครงการดังกล่าวจะต่อยอดจากแนวคิดในการเรียงจานรับสัญญาณเป็นแถวลำดับ [array – การจัดเรียงวางจานรับสัญญาณหรือสายอากาศเป็นแถว  เพื่อทำงานร่วมกันเสมือนเป็นจานรับสัญญาณขนาดใหญ่เท่าความยาวของแถว ทำให้ได้สัญญาณภาพที่มีความละเอียดชัดเจนสูง] รวมสัญญาณทั้งหมดเข้าด้วยกันเสมือนเป็นสัญญาณจากกล้องโทรทรรศน์กล้องเดียว  ขอแค่หาพื้นที่ที่สูงและราบเรียบพอสำหรับตั้งจานรับสัญญาณให้ห่างกันครอบคลุมพื้นที่หลายกิโลเมตรได้ก็พอ

ในการค้นหาพื้นที่ที่ดีที่สุดสำหรับตั้งกล้องโทรทรรศน์วิทยุดังกล่าว กลุ่มนักวิจัยจากยุโรป ญี่ปุ่น และสหรัฐฯ ต่างมุ่งหน้าสู่ทะเลทรายอาตากามา

เอร์นัน กินตานา ผู้คร่ำเคร่งกับการอ่านแผนที่ทะเลทรายของทหารอยู่นานหลายสัปดาห์ ก่อนการเดินทางสำรวจเมื่อฤดูใบไม้ผลิ ปี 1994 สงสัยว่า พื้นที่ที่ตอบโจทย์ทุกอย่างน่าจะมีเพียงแห่งเดียว นั่นคือที่สูงเหนือเมืองซานเปโดรเดอาตากามาซึ่งไปถึงได้ยากแสนยาก

“การเดินทางทั้งช้าและลำบากมากครับ เพราะล้อรถคอยแต่จะจมทรายอยู่เรื่อย” ริกการ์โด โจวาเนลลี จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ เท้าความหลัง เขาติดตามกินตานาไปพร้อมกับอังเคล โอตาโรลา จากหอดูดาวยุโรเปียนเซาเทิร์น หรืออีเอสโอ (European Southern Observatory: ESO) และพอล แวนเดน เบาต์ กับโรเบิร์ต บราวน์ จากสำนักงานหอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ หรือเอ็นอาร์เอโอ (National Radio Astronomy Observatory: NRAO) เมื่อไปได้ครึ่งทางจากเมืองซานเปโดร รถกระบะของแวนเดน เบาต์ กับโอตาโรลาเกิดเสียกลางคัน ขณะที่คนอื่นๆขึ้นไปถึงยอดช่องเขาคามา

“ท้องฟ้าตอนนั้นสวยจริงๆครับ เป็นสีน้ำเงินเข้มเท่าที่ใครจะนึกฝันถึงทีเดียว” โจวาเนลลีบอก นักดาราศาสตร์คนหนึ่งในคณะนำเครื่องวัดไอน้ำไปด้วย ปริมาตรไอน้ำในอากาศที่นั่นต่ำกว่าทุกแห่งที่ทีมวิจัยเคยสำรวจ “ในใจของทุกคนไม่มีข้อสงสัยเลยครับว่า ต้องมีที่ไหนสักแห่งแถวนั้นแหละที่ใช่แน่ๆ” โจวาเนลลีเล่า ไม่นานหลังจากนั้น ในการสำรวจครั้งที่สอง บราวน์ก็ค้นพบพื้นที่ที่ต้องการ ณ ที่ราบสูงกว้างใหญ่ตรงฐานของยอดเขาเซร์โรชานันตอร์ที่อยู่ใกล้เคียง

ภายในเวลาไม่นาน ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติทั้งสามทีมก็ประจักษ์แจ้งว่า การร่วมมือกันจะช่วยให้พวกเขาสร้างแถวลำดับจานรับสัญญาณชุดเดียวที่ทรงพลังกว่าสิ่งที่แต่ละฝ่ายจะสามารถสร้างขึ้นได้โดยลำพัง เมื่อปี 1999 มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติและอีเอสโอได้ลงนามในข้อตกลงความร่วมมือ พวกเขาอนุมัติแผนการสร้างจานรับสัญญาณขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 เมตรฝ่ายละ 32 จาน ประเทศญี่ปุ่นตกลงจะสมทบจานรับสัญญาณในแถวลำดับเสริมอีก 16 จาน

นั่นคือจุดเริ่มต้นของความพยายามเกือบสองทศวรรษที่จะเปลี่ยนแปลงสถานที่อ้างว้างที่สุดแห่งหนึ่งในโลกให้เป็นหอดูดาวสมัยใหม่อันพลุกพล่าน

จานรับสัญญาณจานแรกที่หนักเกือบหนึ่งร้อยตันถูกส่งจากสหรัฐฯมาถึงท่าเรือเมืองอันโตฟากัสตาในชิลีเมื่อ  เดือนเมษายน ปี 2007 รถบรรทุกลำเลียงจานยักษ์ขึ้นภูเขาโดยมีขบวนรถตำรวจคอยคุ้มกัน การเดินทางต้องหยุดเป็นพักๆ เมื่อพบกับฝูงลามาที่ชาวบ้านต้อนข้ามถนน

ในช่วงห้าปีต่อมามีจานรับสัญญาณมาถึงอย่างต่อเนื่อง การติดตั้งจานทั้งหมดให้ทำงานร่วมกันเสมือนกล้องโทรทรรศน์กล้องเดียวต้องการความเที่ยงตรงอย่างเหลือเชื่อ ทุกจานต้องหมุนไปพร้อมกันเมื่อได้รับคำสั่ง และเล็งไปยังเป้าหมายเดียวกันในท้องฟ้าภายในเวลาห่างกันไม่เกินหนึ่งวินาทีครึ่ง

ตอนที่กล้องโทรทรรศน์วิทยุอัลมา (ALMA: Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) เปิดดำเนินการอย่างเป็นทางการเมื่อเดือนมีนาคม ปี 2013 ก็เริ่มมีผลงานออกมาสมความมุ่งหวังแล้ว หนึ่งปีก่อนหน้านั้น ขณะมีจานรับสัญญาณปฏิบัติการอยู่เพียง 16 จาน ทีมนักวิจัยนำโดยวาคีน วีเอย์รา จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุอัลมาส่องดูดาราจักรอันห่างไกล 26 ดาราจักรซึ่งมีดาวใหม่ๆเกิดขึ้นจำนวนมาก    พวกเขาแปลกใจเมื่อพบว่า   ดาราจักรเหล่านั้นมีระยะห่างจากโลกเฉลี่ยถึง 11,700 ล้านปีแสง นั่นหมายความว่า กระบวนการเกิดดาวอุบัติขึ้นตั้งแต่เอกภพมีอายุเพียงสองพันล้านปี  จากเดิมที่เคยคิดกันว่าการเกิดดาวจำนวนมากเช่นนี้เริ่มขึ้นอย่างน้อยในอีกหนึ่งพันล้านปีต่อมา

การสังเกตการณ์เหล่านี้เป็นเพียงก้าวแรก เมื่อจานรับสัญญาณทั้งหมดทำงานอย่างสมบูรณ์ภายในปลายปีนี้ กล้องโทรทรรศน์วิทยุอัลมาจะให้ภาพดาราจักรและระบบดาวที่ละเอียดยิ่งขึ้นไปอีก บนที่ราบสูงแห้งแล้งห่างจากแหล่งที่คนเลี้ยงแกะเคยพักพิงไม่กี่กิโลเมตร เอกภพซึ่งไม่เคยมีใครมองเห็นจะปรากฏแก่สายตาเรา

เรื่องโดย ยุธิจิต ภัตตาจาร์จิ
เดือนเมษายน 2557