ฮับเบิลไขปริศนาดาวฤกษ์เก่าแก่ 1 หมื่นล้านปีในกระจุกดาว 'โคมระย้า' NGC 6723

กระจุกดาว NGC 6723 นั้นอยู่ห่างจากโลกของเราไป 27,000 ปีแสง ในกลุ่มดาวคนยิงธนู (Sagittarius) มันคือหนึ่งในกระจุกดาวทรงกลมมากกว่า 150 แห่งที่โคจรอยู่รอบกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา ลักษณะเด่นของมันคือการเรืองรองราวกับโคมระย้าที่ประดับด้วยดวงไฟนับพันดวง ซึ่งในที่นี้ 'ดวงไฟ' แต่ละดวงก็คือดาวฤกษ์หนึ่งดวงนั่นเอง

เบื้องหลังภาพ: สองโครงการ สองเป้าหมำย

ภาพอันตระการตานี้เกิดจากการทำงานร่วมกันของทีมวิจัยสองทีมที่มีเป้าหมายต่างกัน:

1. โครงการสำรวจของ Sarajedini: ทีมแรกซึ่งนำโดยนักดาราศาสตร์ Anto Sarajedini ได้ใช้ฮับเบิลในการสำรวจกระจุกดาวทรงกลมในทางช้างเผือกจำนวน 65 แห่ง โดยใช้แสงที่ตามองเห็นและอินฟราเรดใกล้ เป้าหมายหลักของโครงการนี้คือการศึกษาคุณสมบัติของกระจุกดาวทรงกลมและทำความเข้าใจศักย์โน้มถ่วงของกาแล็กซีของเราโดยรวม

2. โครงการตามรอยของ Piotto: ทีมที่สองนำโดย Giampaolo Piotto ได้ทำการศึกษาต่อเนื่องด้วยการใช้แสงอัลตราไวโอเลต (UV) ซึ่งเป็นแสงที่มนุษย์มองไม่เห็น การศึกษานี้เองที่เผยให้เห็นความลับอันน่าทึ่งของกระจุกดาวอายุมากกว่า 10,000 ล้านปีแห่งนี้

การค้นพบสำคัญ: ประวัติศาสตร์การเกิดดาวที่ไม่ธรรมดา

ผลการศึกษาด้วยแสง UV พบว่า NGC 6723 มีประวัติการก่อตัวของดาวฤกษ์ที่ซับซ้อนกว่าที่เคยคิดไว้ แทนที่จะเกิดระเบิดครั้งใหญ่ครั้งเดียวและสิ้นสุด กระจุกดาวแห่งนี้กลับมี ช่วงการก่อตัวของดาวฤกษ์ที่เกิดขึ้นสองครั้งระยะประชิด โดยทั้งสองช่วงนี้ห่างกันเพียง 634 ล้านปีเท่านั้น

การค้นพบนี้ถือเป็นหลักฐานสำคัญที่สนับสนุนแนวคิด 'กลุ่มประชากรดาวหลายช่วง' (multiple stellar populations) ซึ่งเป็นทฤษฎีที่อธิบายว่ากระจุกดาวทรงกลมขนาดใหญ่หลายแห่งไม่ได้ก่อตัวขึ้นพร้อมกันทั้งหมดในครั้งเดียว หากแต่เกิดจากการสะสมตัวในหลายช่วงเวลาซึ่งเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วต่อเนื่องกัน

น่าสนใจที่ว่า แม้กระจุกดาวนี้จะมีอายุถึง 1 หมื่นล้านปี แต่กล้องฮับเบิลกลับสามารถแยกแยะความแตกต่างของอายุระหว่างกลุ่มดาวที่มีช่วงห่างกันเพียงไม่กี่ร้อยล้านปีได้อย่างชัดเจน ซึ่งถือเป็นความสามารถที่เหนือชั้นอย่างมาก

ความงามที่บอกเล่าเรื่องราว

เมื่อมองดูภาพ พื้นที่ใจกลางกระจุกดาวจะเต็มไปด้วยดาวสีฟ้าสว่างที่อัดแน่นกันอยู่ ขณะที่บริเวณขอบนอกจะเต็มไปด้วยดาวสีส้มที่ดูเก่าแก่กว่า ความแตกต่างของสีนี้เองที่บอกเล่าเรื่องราวของวิวัฒนาการภายในกระจุกดาว โดยดาวฤกษ์มวลมากที่สว่างและมีสีฟ้าจะค่อยๆ จมลงสู่ศูนย์กลางด้วยแรงโน้มถ่วง ขณะที่ดาวมวลน้อยกว่าซึ่งมีสีออกส้มจะค่อยๆ เคลื่อนตัวออกไปยังขอบของกระจุกดาว

ภาพของ 'กระจุกดาวโคมระย้า' นี้จึงไม่ใช่แค่ภาพถ่ายอวกาศที่สวยงาม แต่เป็นหน้าต่างที่ทำให้เราเห็นประวัติศาสตร์อันซับซ้อนและน่าทึ่งของเอกภพยุคเริ่มต้น และเป็นกุญแจสำคัญในการไขความลับว่ากาแล็กซีอย่างทางช้างเผือกของเราก่อตัวและวิวัฒนาการมาอย่างไร