วันจันทร์ที่ 23 เมษายน พ.ศ. 2561
บริการข่าวไทยรัฐ

ข่าว

วิดีโอ

สารคดี : ปฐมบทของเอกภพ

เช้าวันหนึ่งในเดือน พ.ค.ปี 1994 รถกระบะสองคันแล่นผ่านเมืองซานเปโดรในทะเลทรายอาตากามาของประเทศชิลี ก่อนไต่ขึ้นไหล่เขาไปตามถนนลูกรังและหาเส้นทางขึ้นสู่ที่ราบสูงชานันตอร์ ที่ระดับความสูง 5,000 เมตร

ทะเลทรายอาตากามา ขึ้นชื่อว่า เป็นพื้นที่แห้งแล้งที่สุดแห่งหนึ่งของโลก ด้วยปริมาณฝนเฉลี่ยน้อยกว่า 1.5 เซนติเมตรต่อปีความห่างไกลกับอากาศเบาบางและแห้งผากของทะเลทรายแห่งนี้ เป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ดูดาวดึงดูดโครงการกล้องโทรทรรศน์นานาชาติมาแล้วหลายโครงการ เอร์นันกินตานา นักดาราศาสตร์ชาวชิลี กับเพื่อนร่วมงาน กำลังมองหาที่ตั้งกล้องโทรทรรศน์ ซึ่งออกแบบให้สามารถเจาะทะลุม่านฝุ่นและแก๊สที่บดบังดาราจักรหมุนวนรอบดวงดาวและพาดผ่านอวกาศระหว่างดาวโครงการนี้จะใช้เวลาราว 20 ปี และงบประมาณกว่า 1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ในการออกแบบและก่อสร้าง

แต่ก่อนอื่นพวกเขาต้องหาที่ตั้งเหมาะๆ ให้ได้ก่อน

โครงการดังกล่าวจะต่อยอดจากแนวคิดในการเรียงจานรับสัญญาณเป็นแถวลำดับ (array – การจัดเรียงวางจานรับสัญญาณ หรือสายอากาศเป็นแถวเพื่อทำงานร่วมกันเสมือนเป็นจานรับสัญญาณขนาดใหญ่เท่าความยาวของแถว ทำให้ได้สัญญาณภาพที่มีความละเอียดชัดเจนสูง) รวมสัญญาณทั้งหมดเข้าด้วยกัน เสมือนเป็นสัญญาณจากกล้องโทรทรรศน์กล้องเดียวขอแค่หาพื้นที่ที่สูงและราบเรียบพอสำหรับตั้งจานรับสัญญาณให้ห่างกัน ครอบคลุมพื้นที่หลายกิโลเมตรได้ก็พอ

ในการค้นหาพื้นที่ที่ดีที่สุดสำหรับตั้งกล้องโทรทรรศน์วิทยุดังกล่าว กลุ่มนักวิจัยจากยุโรป ญี่ปุ่น และสหรัฐฯ ต่างมุ่งหน้าสู่ทะเลทรายอาตากามา

เอร์นันกินตานา ผู้คร่ำเคร่งกับการอ่านแผนที่ทะเลทรายของทหารอยู่นานหลายสัปดาห์ก่อนการเดินทางสำรวจเมื่อฤดูใบไม้ผลิปี 1994 สงสัยว่า พื้นที่ที่ตอบโจทย์ทุกอย่างน่าจะมีเพียงแห่งเดียว นั่นคือ ที่สูงเหนือเมืองซานเปโดร เดอาตากามา ซึ่งไปถึงได้ยากแสนยาก

"การเดินทางทั้งช้าและลำบากมากครับ เพราะล้อรถคอยแต่จะจมทรายอยู่เรื่อย" ริกการ์โดโจวาเนลลี จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ เท้าความหลังเขาติดตามกินตานาไปพร้อมกับอังเคลโอตาโรลา จากหอดูดาวยุโรเปียนเซาเทิร์น หรืออีเอสโอ (European Southern Observatory: ESO) และพอลแวนเดนเบาต์กับโรเบิร์ตบราวน์จากสำนักงานหอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ หรือเอ็นอาร์เอโอ (National Radio Astronomy Observatory: NRAO) เมื่อไปได้ครึ่งทางจากเมืองซานเปโดรรถกระบะของแวนเดนเบาต์กับโอตาโรลาเกิดเสียกลางคัน ขณะที่คนอื่นๆ ขึ้นไปถึงยอดช่องเขาคามา

"ท้องฟ้าตอนนั้นสวยจริงๆ ครับ เป็นสีน้ำเงินเข้ม เท่าที่ใครจะนึกฝันถึงทีเดียว" โจวาเนลลีบอกนักดาราศาสตร์คนหนึ่งในคณะ นำเครื่องวัดไอน้ำไปด้วยปริมาตรไอน้ำในอากาศที่นั่นต่ำกว่าทุกแห่ง ที่ทีมวิจัยเคยสำรวจ "ในใจของทุกคนไม่มีข้อสงสัยเลยครับว่าต้องมีที่ไหนสักแห่งแถวนั้นแหละที่ใช่แน่ๆ" โจวาเนลลี เล่าไม่นาน หลังจากนั้นในการสำรวจครั้งที่สอง บราวน์ก็ค้นพบพื้นที่ที่ต้องการ ที่ราบสูงกว้างใหญ่ตรงฐานของยอดเขาเซร์โรชานันตอร์ ที่อยู่ใกล้เคียง

ภายในเวลาไม่นาน ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติทั้งสามทีม ก็ประจักษ์แจ้งว่า การร่วมมือกันจะช่วยให้พวกเขาสร้างแถวลำดับจานรับสัญญาณชุดเดียว ที่ทรงพลังกว่าสิ่งที่แต่ละฝ่ายจะสามารถสร้างขึ้นได้โดยลำพังเมื่อปี 1999 มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติและอีเอสโอ ได้ลงนามในข้อตกลงความร่วมมือ พวกเขาอนุมัติแผนการสร้างจานรับสัญญาณ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 12 เมตร ฝ่ายละ 32 จาน ประเทศญี่ปุ่นตกลงจะสมทบจานรับสัญญาณในแถวลำดับเสริมอีก 16 จาน

นั่นคือ จุดเริ่มต้นของความพยายามเกือบสองทศวรรษที่จะเปลี่ยนแปลงสถานที่อ้างว้างที่สุดแห่งหนึ่งในโลก ให้เป็นหอดูดาวสมัยใหม่อันพลุกพล่าน 

จานรับสัญญาณจานแรกที่หนักเกือบหนึ่งร้อยตัน ถูกส่งจากสหรัฐฯ มาถึงท่าเรือเมืองอันโตฟากัสตา ในชิลี เมื่อเดือนเมษายน ปี 2007 รถบรรทุกลำเลียงจานยักษ์ขึ้นภูเขาโดยมีขบวนรถตำรวจคอยคุ้มกันการเดินทางต้องหยุดเป็นพักๆ เมื่อพบกับฝูงลามาที่ชาวบ้านต้อนข้ามถนน

ในช่วงห้าปีต่อมา มีจานรับสัญญาณมาถึงอย่างต่อเนื่องการติดตั้งจานทั้งหมดให้ทำงานร่วมกัน เสมือนกล้องโทรทรรศน์กล้องเดียวต้องการความเที่ยงตรงอย่างเหลือเชื่อทุกจานต้องหมุนไปพร้อมกัน เมื่อได้รับคำสั่งและเล็งไปยังเป้าหมายเดียวกันในท้องฟ้าภายในเวลาห่างกันไม่เกินหนึ่งวินาทีครึ่ง 

ตอนที่กล้องโทรทรรศน์วิทยุอัลมา (ALMA: Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) เปิดดำเนินการอย่างเป็นทางการเมื่อเดือนมีนาคม ปี 2013 ก็เริ่มมีผลงานออกมาสมความมุ่งหวังแล้วหนึ่งปี ก่อนหน้านั้น ขณะมีจานรับสัญญาณปฏิบัติการอยู่เพียง 16 จาน ทีมนักวิจัย นำโดย วาคีนวีเอย์รา จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียได้ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุอัลมาส่องดูดาราจักรอันห่างไกล 26 ดาราจักร ซึ่งมีดาวใหม่ๆ เกิดขึ้นจำนวนมาก พวกเขาแปลกใจเมื่อพบว่า ดาราจักรเหล่านั้น มีระยะห่างจากโลกเฉลี่ยถึง 11,700 ล้านปีแสง นั่นหมายความว่ากระบวนการเกิดดาวอุบัติขึ้นตั้งแต่เอกภพมีอายุเพียงสองพันล้านปี จากเดิมที่เคยคิดกันว่าการเกิดดาวจำนวนมากเช่นนี้เริ่มขึ้นอย่างน้อยในอีกหนึ่งพันล้านปีต่อมา

การสังเกตการณ์เหล่านี้เป็นเพียงก้าวแรกเมื่อจานรับสัญญาณทั้งหมดทำงานอย่างสมบูรณ์ภายในปลายปีนี้กล้องโทรทรรศน์วิทยุอัลมาจะให้ภาพดาราจักรและระบบดาวที่ละเอียดยิ่งขึ้นไปอีก บนที่ราบสูงแห้งแล้งห่างจากแหล่งที่คนเลี้ยงแกะเคยพักพิงไม่กี่กิโลเมตรเอกภพ ซึ่งไม่เคยมีใครมองเห็นจะปรากฏแก่สายตาเรา

เรื่อง: ยุธิจิตภัตตาจาร์จิ ภาพถ่าย : เดฟโยเดอร์

ข้อมูลนิตยสารเนชั่นแนลจีโอกราฟฟิกฉบับภาษาไทย

สารคดีสัปดาห์นี้ ไทยรัฐออนไลน์ พาไปพบกับเรื่องราวปฐมบทของเอกภพ... 2 เม.ย. 2557 16:25 ไทยรัฐ