หลังจากการฟื้นชีวิตใหม่ในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2009 กล้องฮับเบิลก็เปิดดวงตาออกปฏิบัติงานทันที อุปกรณ์ใหม่เอี่ยมและของเก่าที่ถูกซ่อมแซม ช่วยให้การสังเกตการณ์มีประสิทธิภาพสูงขึ้นกว่าเดิม แน่นอนว่าจะเกิดความรู้ใหม่อีกมากมาย กล้องฮับเบิลกลับมาแล้วและดีกว่าเก่าด้วย
หลายคนคงสงสัยว่า ทำไมในช่วงที่ผ่านมาจึงไม่มีภาพใหม่ๆ ของกล้องฮับเบิลเลย เพราะมีการซ่อมบำรุงในเดือน พฤษภาคม ค.ศ. 2009 นักบินอวกาศ 7 คน ออกไปเดินอวกาศ 30 ชั่วโมง ซ่อมแซมและเปลี่ยนอุปกรณ์กลางอวกาศ
ฮับเบิลจึงเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเพียงหนึ่งเดียวที่ซ่อมบำรุงกลางอวกาศได้ ดังที่กระทำกันในครั้งสุดท้ายที่ผ่านมา และผลงานใหม่ๆ ก็จะเริ่มเกิดขึ้น
ผลงานแรกของกล้องฮับเบิลหลังจากการซ่อมบำรุง เป็นภาพปรากฏการณ์ดาราศาสตร์ที่น่าสนใจ ตั้งแต่เนบิวลาดาวเคราะห์ที่เหมือนแมลงปีกแข็งไปจนถึงกระจุกกาแล็กซีขนาดมหึมา ที่ทำตัวเสมือนเลนส์ขยายภาพจักรวาล
อุปกรณ์ใหม่จากโลกที่นำขึ้นไปยังกล้องฮับเบิล ต้องไม่มีอากาศแทรกอยู่เลย เพราะมันจะไปรบกวนการทำงาน จึงต้องไล่อากาศออกไปให้หมด ที่สำคัญอีกอย่างคือ นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรต้องช่วยกันปรับอุปกรณ์ต่างๆ ให้เหมาะสมที่สุด เพื่อให้ได้ข้อมูลที่มีคุณภาพดีที่สุด
ช่วง 16 ปีที่ผ่านมาของกล้องฮับเบิล อุปกรณ์ที่ใช้มากคือ WFPC 2 คือ กล้องถ่ายภาพพื้นที่กว้าง 2 ซึ่งได้นำออกไปแล้ว แทนที่ด้วย WFC 3 คือกล้องถ่ายภาพพื้นที่กว้าง 3 กล้องใหม่นี้ถ่ายภาพลำก๊าซของดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลถึง 7,500 ปีแสง ในเนบิวลากระดูกงูเรือ (Carina Nebula)
สิ่งที่เห็นคือ ดาวฤกษ์ระดับทารกดวงหนึ่ง มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 8 เท่า ซึ่งกำลังมีปฏิกิริยาอย่างรุนแรง
ภาพจาก WFC 3 เห็นลำก๊าซมีลักษณะเป็นแท่งยาวๆ ตรงกลางลำก๊าซคือดาวฤกษ์ทารกเกิดใหม่ ที่กำลังสลัดฝุ่นก๊าซออกไปโดยรอบ แต่ถูกแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ดึงดูดมันไว้ กระบวนการดังกล่าวนี้เองที่ทำให้เกิดลำก๊าซขึ้นมา ก๊าซที่อัดตัวกันหนาแน่นจะทำให้เกิดความร้อนมหาศาล ไปทำให้ก๊าซรอบนอกแตกตัวเป็นไอออนเรืองแสงออกมา
กล้องที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุดในอวกาศ คือ WFC 3 เพราะตรวจจับได้ทั้งแสงที่ตาเห็นและรังสีอินฟราเรด อุปกรณ์เดิมของกล้องฮับเบิล ไม่สามารถรับช่วงคลื่นที่แตกต่างกันแบบนี้ได้ แม้แต่กล้องสำรวจชั้นสูง เมื่อเปลี่ยนจากการรับแสงที่ตาเห็นมาเป็นรังสีอินฟราเรด
ในเนบิวลากระดูกงูเรือ เราได้เห็นแสงจางๆ ของเนบิวลาและดาวฤกษ์เกิดใหม่ที่เห็นลำก๊าซอย่างชัดเจน
WFC 3 ได้ถ่ายภาพรังสีอินฟราเรด ช่วยเปิดเผยดาวฤกษ์เกิดใหม่และลำก๊าซอีกนับร้อยดวงที่ซ่อนอยู่เบื้องหลังฝุ่นและก๊าซ
“ห้ากาแล็กซีของสเตฟาน” (Stephan’s Quintet) ที่สวยงาม มีสี่กาแล็กซี อยู่ใกล้กันมากจนมีขอบเขตติดต่อกัน เมื่อมันเข้ามาปะทะกันอย่างไม่รุนแรงมากนัก ก๊าซจะฟุ้งกระจายออกมาจากแต่ละกาแล็กซี ทำให้เกิดหางไทดัลที่โดดเด่น
นักดาราศาสตร์เชื่อว่า กาแล็กซีที่มารวมกันแบบที่เห็นนี้ คือกุญแจไขไปสู่ความรู้เกี่ยวกับวิวัฒนาการของกาแล็กซี และจะได้ศึกษาต่อไปเพื่อให้เข้าใจถึงการเกิดกาแล็กซีรูปทรงหลายแบบที่เราเห็นกันในปัจจุบัน
กล้องใหม่ WFC 3 มีเครื่องตรวจจับความไวสูงมาก เมื่อทำงานร่วมกับกล้องถ่ายภาพพื้นที่กว้าง จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กล้องฮับเบิลมากขึ้นอีก 20–35 เท่า
ภาพของ WFC 3 กินพื้นที่กว้าง และมีรายละเอียดชัดเจน ทำให้สามารถสืบค้นไปสู่ร่องรอยที่เกี่ยวกับการชน และรวมกันระหว่างกาแล็กซี ดังที่เราได้เห็นภาพการหมุนวนที่สวยงามของ “ห้ากาแล็กซีของสเตฟาน”
WFC 3 ยังขยายภาพเนบิวลาแมลงปีกแข็งที่ร้อนแรง คือ NGC 6302 ซึ่งเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ รู้จักกันในชื่อ เนบิวลาแมลงปีกแข็ง หรือเนบิวลาผีเสื้อ
เนบิวลานี้เกิดจากดาวฤกษ์ร้อนแรงที่กำลังจะตาย มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 5 เท่า อยู่ในช่วงเป็นดาวยักษ์แดงและต่อไปก็จะตายดับ แต่ตอนนี้ยังไม่ถึงขั้นนั้น
เมื่อใช้อุปกรณ์เพิ่มรายละเอียดของภาพ ทำให้ภาพชัดเจนมากขึ้นกว่าเดิม
WFC 3 มีแผ่นกรองแสงพิเศษที่แยกแสงสีต่างๆ ที่ปล่อยออกมาจากธาตุเคมีต่างชนิดกัน ทำให้นักดาราศาสตร์รู้คุณสมบัติของก๊าซในเนบิวลา เช่น อุณหภูมิ ความหนาแน่น และองค์ประกอบ
สีแดงที่อยู่ขอบรอบนอกของเนบิวลา คือแสงที่ปล่อยออกมาจากไนโตรเจน ซึ่งเป็นบริเวณร้อนน้อยที่สุดในภาพ พื้นที่สีขาว มาจากดาวฤกษ์ที่ซ่อนอยู่เบื้องหลัง เป็นแสงจากกำมะถัน ที่เห็นฟุ้งกระจายทั่วไปเพราะก๊าซเบื้องหน้ากระเพื่อมเป็นคลื่นอยู่ตลอดเวลา
ในภาพยังเห็นเงาคล้ายนิ้วมือชี้ไปยังดาวฤกษ์ อาจเป็นก้อนมวลสารความหนาแน่นสูงที่หลุดออกมาจากแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ กล้องสำรวจชั้นสูงที่ซ่อมแซมแล้วของฮับเบิล ส่องสังเกตกระจุกกาแล็กซีที่น่าสนใจ คือ Abell 370
กระจุกกาแล็กซีนี้ช่วยพิสูจน์ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ว่าเป็นจริง ในภาพแสดงปรากฏการณ์เลนส์สนามแรงโน้มถ่วง
ถ้ามีกาแล็กซีที่อยู่เบื้องหลังวัตถุที่มีมวลมหาศาลเช่นกระจุกกาแล็กซี แสงที่มาจากกาแล็กซีเบื้องหลังจะเบี่ยงเบนไปเพราะถูกดึงโดยสนามแรงโน้มถ่วงของกระจุกกาแล็กซี แล้วแสงนั้นก็ผ่านมาถึงเรา ภาพกาแล็กซีเบื้องหลังจึงดูบิดเบี้ยวไป เห็นเหมือนเป็นส่วนโค้งของวงกลม ทำให้ภาพกาแล็กซีนั้นถูกขยายขึ้น กระจุกกาแล็กซีจึงเป็นเหมือนเลนส์ขยายภาพของจักรวาล
แม้ว่าเคยมีภาพ Abell 370 จากกล้องโทรทรรศน์อื่นมาแล้ว แต่ภาพจากกล้องฮับเบิลมีรายละเอียดมากที่สุด เห็นลำแสงโค้งสีส้ม ยืดขยายล้อมรอบกาแล็กซีขนาดเล็ก แสงโค้งนี้เกิดจากแรงโน้มถ่วง และได้เห็นลำแสงโค้งแบบนี้อีกหลายครั้งในพื้นที่ที่แตกต่างกันไป
ตัวอย่างที่ไม่น่าเชื่อซึ่งมีรายละเอียดชัดเจนมาก สังเกตแขนของกาแล็กซีกังหันด้านขวาของภาพ เห็นแขนยืดยาวผิดปกติ ภาพบิดเบี้ยวไปเพราะกาแล็กซีที่อยู่ด้านหน้า เครื่องสเปกโตรกราฟจุดกำเนิดจักรวาลหรือ COS และสเปกโตรกราฟสร้างภาพที่ซ่อมแซมใหม่หรือ STIS ช่วยแยกแยะช่วงคลื่นที่ต่อเนื่องของรังสีอัลตราไวโอเลตได้ละเอียดขึ้น
นักดาราศาสตร์ส่องกล้องนี้ไปยัง Eta Carina ซึ่งมีขนาดใหญ่และเป็นระบบดาวคู่ที่ไม่เสถียร ดาวฤกษ์คู่นี้มีแนวโน้มที่จะระเบิด นักดาราศาสตร์จึงใช้ COS และ STIS ตรวจสอบ เพื่อแยกแยะว่าจะมีวัตถุธาตุใดบ้าง ที่สาดกระจายออกมาจากแรงระเบิด
กล้องฮับเบิลยังถ่ายภาพดาวฤกษ์มวลมหาศาลที่ตายดับไปแล้วในเมฆแมกเจลแลนใหญ่ ซึ่งเป็นกาแล็กซีที่อยู่ใกล้กาแล็กซีทางช้างเผือก
วัตถุที่ชื่อว่า N132D อยู่ห่างออกไป 170,000 ปีแสง เป็นโอกาสพิเศษที่จะได้ศึกษาอย่างละเอียดถึงวัฏจักรชีวิตของดาวฤกษ์มวลมหาศาล
เมื่อสังเกตจุดเด่นที่มีในภาพ เห็นเมฆสีชมพูของก๊าซและกลุ่มก้อนสีน้ำตาลอ่อน อุปกรณ์ COS จะช่วยให้พบร่องรอยของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นที่ใจกลางดาวฤกษ์
วัตถุอีกอย่างหนึ่งที่กล้องฮับเบิลโฉมใหม่ตรวจจับได้ คือกาแล็กซีกังหันแบบมีแกน Markarian 817 กาแล็กซีนี้มีแกนกลางที่สว่างมาก เพราะมีหลุมดำมวลมหาศาลอยู่ที่ศูนย์กลาง ซึ่งกำลังถูกหล่อเลี้ยงด้วยก๊าซในกาแล็กซี ลักษณะนี้เรียกว่า แกนกลางกาแล็กซีที่ตื่นตัว (Active Galactic Nucleus) หรือ AGN
ในกาแล็กซีหลายแห่ง AGN ส่องแสงสว่างเจิดจ้ามากกว่าแสงอื่นทั้งหมดของกาแล็กซีรวมกัน
แสงสว่างที่ดูเหมือนต้นคริสต์มาสประดับนี้ คือส่วนประกอบย่อย ๆ ของกระจุกดาวขนาดใหญ่ที่ชื่อ โอเมกา คนครึ่งม้า (Omega Centauri) ทั้งหมดถูกยึดโยงกันเอาไว้ด้วยแรงโน้มถ่วง
ดาวฤกษ์ในกระจุกดาวนี้มีอายุแตกต่างกัน ต้องขอบคุณความสามารถของ WFC 3 จึงได้เห็นจุดแสงแวววาวสีเหลือง คือดาวฤกษ์อายุปานกลางเหมือนดวงอาทิตย์ของเรา ซึ่งจะกลายเป็นดาวยักษ์แดงในอนาคต
แม้ว่าดาวฤกษ์จะอยู่ใกล้กันมาก แต่ความสามารถของ WFC 3 ทำให้เห็นแต่ละดวงแยกออกจากกันได้
ตอนนี้กล้องฮับเบิลสังเกตการณ์มาแล้ว 19 ปี และจะทำหน้าที่เฝ้ามองเอกภพต่อไป
แม้ว่ากล้องฮับเบิลจะเป็นเทคโนโลยีอวกาศรุ่นเก่า แต่ศักยภาพไม่ได้ลดลงเลย เพราะมีการเสริมอุปกรณ์ใหม่ และที่มีการซ่อมแซม ทำให้งานศึกษาทางวิทยาศาสตร์ดำเนินต่อไปเพื่อไขปริศนาจักรวาล แล้วส่งต่อความรู้มาถึงเรา
ทั้งที่ผ่านมาแล้วและที่จะนำเสนอต่อไป
แปลและเรียบเรียงโดย
อาจารย์สิทธิชัย จันทรศิลปิน
