โดย นายทวีวัฒน์ สมบูรณ์ปัญญากุล

ก่อนอื่นผมขอแนะนำตัวเองให้ผู้อ่านได้รู้จักก่อนนะครับ ผมชื่อ นายทวีวัฒน์ สมบูรณ์ปัญญากุล (แชมป์) ปัจจุบันกำลังศึกษาปริญญาเอกด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่ Massachusetts Institute of Technology (MIT) โดยได้รับทุนโอลิมปิกวิชาการจากประเทศไทยให้มาศึกษาด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ประเทศสหรัฐอเมริกา หลังจาก ที่ผมได้เข้าร่วมการแข่งขัน International Olympiad on Astronomy and Astrophysics (IOAA) ณ ประเทศ อินโดนีเชีย และประเทศอิหร่าน ระหว่างศึกษาอยู่ชั้นมัธยมศึกษาที่โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ ซึ่งก่อนหน้า ที่ผมจะมาศึกษาต่อที่ MIT ผมได้จบการศึกษาระดับปริญญาตรีด้านฟิสิกส์จาก The University of Chicago

 

ก่อนที่ผมจะเล่าเรื่องราวเกี่ยวกับงานที่ผมกำลังศึกษาอยู่นั้น ผมขอเริ่มด้วยการแนะนำให้รู้จักกับกระจุก กาแล็กซี (Galaxy Cluster) ก่อน ซึ่งหลายๆ ท่านคงทราบอยู่แล้วว่าดวงอาทิตย์ของเราไม่ได้เป็นดาวฤกษ์ดวงเดียว ในเอกภพ โดยคำตอบของคำถามนี้สามารถหาได้เพียงแค่เราเงยหน้ามองขึ้นไปบนท้องฟ้ายามค่ำคืนในคืนที่ไม่มี เมฆหรือแสงจากเมืองมารบกวนสายตา เราจะพบดาวจำนวนมากที่ส่องแสงมายังโลก ซึ่งดาวเหล่านี้ ล้วนมีคุณสมบัติคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรา เพียงแค่ดาวเหล่านั้นอยู่ห่างจากระบบสุริยะออกไป หลายปีแสง ดาวบางดวงมีความสว่างกว่าดวงอาทิตย์หลายร้อยเท่า และถ้าหากเรามองให้ดี เราจะสามารถเห็นว่าจุดสว่าง ๆ บางจุดที่แท้จริงแล้วนั่นอาจจะเป็น “กระจุกดาว” ซึ่งกระจุกดาวก็ คือกลุ่มดาวนับร้อยดวงที่อยู่รวมกันในบริเวณเดียวกัน และเมื่อกระจุกเหล่านี้รวมตัวกันมากขึ้น เราก็เรียกสิ่งนั้นว่ากาแล็กซี ซึ่งดวงอาทิต์ของเราอยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือก นักดาราศาสตร์ ในยุคต้นของศตวรรษที่ 20 อย่าง เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) ได้ค้นพบว่า กาแล็กซีทางช้างเผือกไม่ได้เป็นเพียงกาแล็กซีเดียวในเอกภพ แต่ว่ายังมีกาแล็กซี อีกนับแสนกาแล็กซีในเอกภพ และเช่นเดียวกันกับกระจุกดาวแต่เปลี่ยนจากดาวมา เป็นกาแล็กซี หลาย ๆ กาแล็กซีรวมกัน เราเรียกสิ่งเหล่านี้ว่า “กระจุกกาแล็กซี” จากรูปที่ 1 จะเห็นว่าวัตถุสีส้มที่มีอยู่จำนวนมากในรูปนี้ แต่ละอันก็คือหนึ่ง กาแล็กซีซึ่งมีขนาดอย่างน้อยๆ ก็เทียบเท่ากับกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา เพราะฉะนั้นกระจุกกาแล็กซีจึงมีขนาดใหญ่มากเกินกว่าที่เราจะสามารถจินตนาการได้

 

เมื่อไม่นานมานี้นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบว่าที่ใจกลางของแต่ละกาแล็กซีมีหลุมดำขนาดใหญ่ (Supermassive Black Hole) อยู่ เพื่อดึงดูดทุกอย่างไว้ด้วยกัน และเรายังรู้อีกว่าขนาดของหลุมดำมีความสัมพันธ์กับ ขนาดของกาแล็กซี โดยเหตุนี้จึงทำให้นักดาราศาสตร์คิดว่าต้องมีกลไกบางอย่างที่สามารถทำให้ ขนาดของทั้งสองมีความเชื่อมโยงกัน ความสัมพันธ์ในลักษณะนี้ก็เหมือนกันกับในกระจุกกาแล็กซีที่มีหลุมดำ ขนาดใหญ่อยู่ใจกลางกระจุกกาแล็กซีนั้นๆ จะมีขนาดใหญ่ไปตามขนาดกระจุกกาแล็กซี กลไกที่สำคัญที่ช่วยอธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างหลุมดำกับตัวกาแล็กซีนั้นก็คือ Active Galactic Nuclei (AGN) ซึ่งก็คือหลุมดำ ในขณะที่กำลังส่องสว่างจากการที่สสารได้ตกลงไปในใจกลางของหลุมดำ นักดาราศาสตร์เชื่อว่าพลังงานอันมหาศาลจากแรงโน้มถ่วงของหลุมดำจะเป็นกลไกในการควบคุมขนาดของกาแล็กซีโดยการยับยั่งไม่ให้ดาวเกิดใหม่มากขึ้น อย่างไรก็ตามหลักการนี้ยังไม่ได้รับการพิสูจน์อย่างชัดเจนในกรณีของกระจุกกาแล็กซี เนื่องจากว่า จำนวนตัวอย่างของกระจุกกาแล็กซีที่มี AGN อยู่ตรงกลางนั้นยังมีจำนวนที่จำกัด (มีประมาณ 5-10 ตัวอย่าง เท่านั้น) ด้วยเหตุนี้เป้าหมายงานของผมก็คือการค้นหากระจุกกาแล็กซีที่มี AGN อยู่ตรงกลางเพิ่มเติม เพื่อที่จะ ทำให้เราสามารถพิสูจน์หลักการทำงานระหว่างหลุมดำขนาดใหญ่และกระจุกกาแล็กซีที่อยู่รอมล้อมหลุมดำนั้น

 

วิธีการที่ผมได้ใช้ในการค้นพบ กระจุกกาแล็กซีใหม่นี้ ผมใช้หลัก การที่ว่าในบางครั้งถ้า AGN ภายในกระจุกกาแล็กซีจะมีความ สว่างมากเกินไป ทำให้คนบนโลก คิดแค่ว่าสิ่งที่เห็นนั้นน่าจะเป็นแค่ดาว เปรียบได้กับตอนที่เรามองเห็น กระจุกดาวแล้วคิดเอาเองว่าเป็น แค่ดาวดวงเดียว ถึงแม้ว่าจริงๆ แล้วกระจุกดาวนั้นจะมีดาวนับร้อยดวง ในกรณีนี้เรา ก็คิดว่า AGN ในกระจุกกาแล็กซีเป็นเพียงแค่ดาวดวง เดียวเท่านั้น งานที่ผมทำคือใช้กล้องโทรทัศน์จากทั้ง บนโลก (6.5 เมตร Magellan Telescope ที่ประเทศชิลี) และในอวกาศ (Chandra X-ray Telescope) เพื่อค้นหากระจุกกาแล็กซีใหม่จากดาวสว่างๆ ที่ทุกคน คิดว่าเป็นแค่ดาวดวงเดียว ถ้าหากท่านใดสนใจหลักการที่ผมใช้ในค้นหากระจุกกาแล็กซีใหม่นี้ ผมได้เขียนอธิบาย ไว้คราวๆ ในเว็บไซต์งานวิจัย ของผม (ตามลิงค์ด้านล่างนี้)

การทำงานทางด้านวิทยาศาสตร์ บริสุทธิ์โดยเฉพาะทางด้านดาราศาสตร์นั้น ถึงแม้ว่ามันจะไม่ส่งผลกระทบต่อมนุษยชาติได้ในทันที แต่ก็ส่งผลให้เกิดการพัฒนาทางด้านเทคโนโลยี อย่างต่อเนื่องในช่วงหลายศตวรรษที่ผ่านมา ยกตัวอย่างเช่น จีพีเอสจากความเข้าใจทาง ด้านทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป, เครื่องมือถ่ายภาพ ทางการแพทย์จากการศึกษาด้านเอกซเรย์, หรือแม้แต่ อินเตอร์เน็ตแบบไร้สายจากการสื่อสารผ่านดาวเทียม สุดท้ายนี้ผมอยากฝากไว้ว่า นอกเหนือจากวิทยาการมากมายที่ดาราศาสตร์ได้เข้าไปเกี่ยวข้องแล้ว การศึกษา ทางด้านดาราศาสตร์นั้นยังทำให้มนุษย์ได้เรียนรู้และตระหนักถึงจุดยืนของตนเอง ซึ่งเป็นเพียงแค่ผงฝุ่นในเอกภพอันกว้างใหญ่ไพศาลนี้

เว็บไซต์งานวิจัย http://leogulus.github.io/research/

———————————————————————-

นายทวีวัฒน์ สมบูรณ์ปัญญากุล (แชมป์) นักศึกษาระดับ ปริญญาเอก สาขาฟิสิกส์ ณ Massachusetts Institute of Technology (MIT) นายทวีวัฒน์ เป็นนักเรียนที่ได้รับทุนโครงการพัฒนาและส่งเสริมผู้มี ความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ผสวท.) โดยได้รับทุนการศึกษาตั้งแต่ระดับปริญญาตรี จนถึงปริญญาเอก นายทวีวัฒน์ มีความสนใจในด้าน ดาราศาสตร์ เขามีผลงานวิจัย สิ่งพิมพ์ และได้ให้ บรรยายเกี่ยวกับดาราศาสตร์ เขามีความมุ่งมั่นตั้งใจที่ จะใช้ความรู้และประสบการณ์เพื่อพัฒนาวงการฟิสิกส์ ของประเทศไทย

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *